Analýza zpracování jednofázového zemního poruchy a zařízení pro výběr linky při malém proudovém zemnictví v elektrárnách

Při jednofázové zemním zkratu v elektrárně bez zařízení pro výběr zemnícího vedení systém lokalizace poruch (FA) určil, že porucha se nachází mezi spínačem A a spínačem B. Přehled na místě a řešení trvalo 30 minut k izolaci poruchy, aniž by bylo třeba provést zkoušku přerušení nevadných vedení. Spolupráce hlavní sítě a distribuční sítě se opírá o komplexní analýzu „ochrana sběrnice, 3U0, třífázové napětí + alarm na konci vedení“. Na základě stávající distribuční automatizované techniky není třeba přidávat nové hardwarové komponenty – stačí pouze softwareové aktualizace. Přes spolupráci hlavní a distribuční sítě lze realizovat výběr vedení a určení části s poruchou.

Když dojde k jednofázovému zemnímu zkratu, napětí sběrnice v elektrárně splňuje podmínky zemnění a sběrnice vysílá signál ochrany proti zemnění. V tomto okamžiku distribuční automatizovaný terminál spínače A na odvodné vedení vysílá signál poplachu o zemnění, zatímco spínač B to nedělá. Hlavní stanice analyzuje poruchu na základě signálů z hlavní a distribuční sítě, což umožňuje určit, že porucha je mezi spínačem A a spínačem B.

Hlavní hodnota zařízení pro výběr vedení při malém proudě spočívá v přesném identifikování vadného vedení. Když dojde k jednofázovému zemnímu zkratu, je to klíčový nástroj pro přímé zajištění zdroje problému. Jeho hlavní význam spočívá v rychlé a přesné identifikaci konkrétního vedení s zemním zkrutem ze více odvodných vedení.

Bez něj mají personál údržby k dispozici buď náročné a chybové ruční zkoušky přerušení nebo programované rychlé přerušení – oba přístupy jsou ve zásadě „slepým skenováním“. Určení místa poruchy postupným přerušováním vedení nutně způsobí, že nevadná vedení budou přerušena zbytečně, což přímo oslabí zkušenost zásobování uživatelů. Frekventní krátkodobé přerušení proudu nejen snižují kvalitu napětí na straně uživatele, ale také představují významné riziko pro citlivé zátěže (jako je přesná výroba a data centra), což je v rozporu s cíli inteligentních distribučních sítí, které usilují o vysokou spolehlivost a schopnost samoobnovy.

Automatizovaný koordinovaný výběr vedení, i když je alternativou, je složitý a velmi závislý na mnoha faktorech. Když se nepočítá s ručními zkouškami přerušení a není k dispozici speciální zařízení pro výběr vedení, je koordinace hlavní a distribuční sítě založená na komplexním posouzení „akce ochrany sběrnice, 3U0, třífázové napětí + alarm na konci vedení“ možným přístupem. Základem této metody je komplexní využití klíčových informací o poruchách z vrstvy elektrárny a distribučních vedení pro sdruženou analýzu.

Tento přístup však závisí na koordinaci mnoha odkazů: shromažďování a přenos informací z elektrárny (hardwarová základna), pokrytí a spolehlivost linek (datová základna), algoritmy hlavní stanice (klíčový mozek) a koordinační mechanismy (systémová vazba). Složitost, prodleva a úspěšnost jsou omezeny nejslabším odkazem v celé řetězové reakci, což ho dělá mnohem méně srovnatelným s specializovanými zařízeními.

Zařízení pro výběr vedení rozhodně nejsou nadbytečná; jejich přesnost určuje, zda jsou „otázkou stability“ nebo „zdrojem nehod“. Zařízení s přesným výběrem je klíčovým základem pro zajištění rychlé izolace a minimalizaci výpadků proudu. Neplatné zařízení je však extrémně nebezpečné – může vést k tomu, že personál operační a údržbové služby na základě špatných informací přeruší zdravá vedení, což z „přesného řezu“ změní v katastrofu, která „přesně způsobí výpadek proudu“. Proto je jeho nutnost absolutně vázána na jeho výkon (přesnost, spolehlivost) a výkon je klíčem k jeho přežití.

Ačkoli je automatizovaný koordinovaný výběr vedení možným řešením, lokální podmínky se liší v různých oblastech a musí být zohledněno mnoho faktorů. Tedy volba by měla být provedena podle místních okolností.