FA ve UFLS Arasındaki Çakışmalar Güç Sistemlerinde Nelerdir ve Nasıl Çözülür?
Beslenme Otomasyonu (FA) ve Alt-Frekans Yük Dökümü (UFLS), elektrik sistemlerinde iki kritik koruma ve kontrol mekanizmasıdır. Her ikisi de güvenli ve istikrarlı sistem operasyonunu sağlamak amacıyla tasarlanmıştır, ancak mantıksal ve zamanlamada potansiyel çatışmalara sahiptir ki bu da dikkatli bir koordinasyon gerektirir.
Feeder Automation (FA): Dağıtım ağlarında yerel besleme hatası (örneğin, kısa devre, yere bağlı arızalar) gibi durumları ele alır. Hedefi, anahtarlar kullanarak ağ yeniden yapılandırmasıyla hatalı bölümleri hızlıca tespit ederek izole etmek ve hata olmayan alanlara güç geri yüklemektir. FA, hızlı yerel güç geri yüklemeye vurgu yapar.
Alt-Frekans Yük Dökümü (UFLS): Bağlantılı şebekeyde ciddi frekans düşüşüne (örneğin, jeneratör atlaması, ani yük artışı veya bağlantı hatı kopması nedeniyle güç eksikliği) yanıt verir. Sistemsel olarak önceden belirlenmiş kritik olmayan yükleri sistematik olarak döker, böylece frekans çökmesini önler, güç dengeğini geri yükler ve sistem frekansını istikrara getirir. UFLS, genel sistem frekans güvenliğini önceliğe alır.
Alt-Gerilim Yük Dökümü (UVLS): Sistemin gerilimini gerçek zamanlı olarak izler. Gerilim belirlenmiş bir eşiğin altına düştüğünde, UVLS şeması önceden tanımlanmış mantığa dayanarak harekete geçip geçmeyeceğini belirler. Koşullar uygunsa, reaktif güç talebini azaltmak veya reaktif desteği artırmak için yükleri sırayla döker, böylece gerilimi normal seviyelere geri yükler.
Çatışma Örnekleri
Örnek 1: 2019 yılında, Kuzey Amerika'da, FA tarafından tetiklenen güç geri yüklemesi ikincil bir frekans çökmesine neden oldu.
Örnek 2: 2020 yılında, Doğu Çin'de, kısa devre arızasından sonra FA çalışması yanlış UFLS aktivasyonuna neden oldu.
Örnek 3: 2021 yılında, rüzgar çiftliğinin bağlantısının kesilmesi UFLS ve FA arasında çakışan eylemlere neden oldu.
Örnek 4: 2022 yılında, Güney Çin'deki bir kasırga sırasında, FA ağ yeniden yapılandırması aşırı yük dökümüne neden oldu.
Olay Açıklaması
2022 yılında, 110kV Hat A ve bir santralın şebeke bağlantılı Hat B, 110kV bir trafiğin I Anahtarlama Bölümünde çalışıyordu. Hat A'daki bir arıza Switch A'nın atlamasına neden oldu. Ancak, santralın Hat B anahtarı kapalı kalması nedeniyle trafiğe güç sağlanması devam etti. Sonuç olarak, I Anahtarlama Bölümündeki gerilim alt gerilim eşiğinin altında düşmedi ve 110kV otomatik transfer anahtarı (ATS) başlatılmadı. Benzer şekilde, santral, 10kV Anahtarlama Bölümü I ve IV'e No. 1 Trafo üzerinden güç sağladı, bu bölümlerin gerilimleri de eşiğin üzerinde kaldı, bu nedenle 10kV ATS çalışmaya başladı.
Santral yük sağlama devam ettikçe, sistem frekansı yavaş yavaş düştü. Switch A'nın atlamasından 5.3 saniye sonra, frekans 48.2 Hz'ye düştü. Santralin alt gerilim ve alt frekans ayırma cihazı, 47 Hz ve 0.5 s olarak ayarlıydı, ancak çalıştırmadı. Ancak, trafiğin UFLS rölesi, 48.25 Hz ve 0.3 s olarak ayarlıydı, 48.12 Hz frekansını tespit ederek doğru bir şekilde çalıştı, birkaç 10kV besleme hattını (Hat C, D, E, F, G) döktü. Tüm ikincil ekipman beklenildiği gibi çalıştı.
Yerinde İnceleme
110kV trafiğin Switch A, koruma eylemi sonucunda doğru bir şekilde atladı ve UFLS çalıştı, Hat C, D, E, F ve G'yi kesti. Trafik anahtarları atlatma sinyalleri gönderdi, FA'nın etkinleşmesine neden oldu. Arıza, trafik anahtarı ile ilk hat anahtarı arasında tespit edildi. FA, beş hat üzerinde etkinleşti, arızayı trafik çıkış ile ilk anahtar arasında buldu. Ancak, yerinde incelemede herhangi bir arıza bulunmadı, bu bir yanlış FA eylemi olduğunu doğruladı.
Çözüm
Yük döküm bilgilerinin senkronizasyonunu artırın. UFLS/UVLS koruması olan hatlar için otomatik yük transfer fonksiyonlarının engellenmesini destekleyin.
Güçlü yük transfer engelleme uygulayın: tam otomatik merkezi FA şemalarında, bir yük döküm sinyali alındığında, etkilenen hatlar için FA yürütme fonksiyonunu hemen engelleyin.
