Mètodes d'autorecobriment de línies de transmissió de 110kV: Principis i aplicacions

1. Introducció

• Els errors de les línies d'alta tensió es poden classificar en dos tipus segons la seva naturalesa: errors transitoris i errors permanents. Les dades estadístiques mostren que la majoria dels errors de les línies d'alta tensió són transitoris (causats per impactes de llamp, incidents relacionats amb els ocells, etc.), representant aproximadament el 90% de tots els errors. Per tant, després que una línia es desconecti a causa d'un error, intentar un recobriment pot millorar significativament la fiabilitat de l'abastament elèctric. La funció de recobrir automàticament un interruptor que ha saltat a causa d'un error s'anomena recobriment automàtic.

• Després que el recobriment automàtic restableixi l'interruptor: Si l'error transitori de la línia s'ha resolt (per exemple, el llamp ha passat, l'ocell que causava l'error s'ha allunyat), els dispositius de protecció no tornaran a funcionar, i el sistema tornarà immediatament a la operació normal. Si hi ha un error permanent (per exemple, col·lapse d'una torre, alimentació a un circuit a terra), l'error persisteix després del recobriment, i els dispositius de protecció tornaran a trencar l'interruptor.

• Els mètodes de recobriment automàtic inclouen:

• Verificació de la línia sense tensió

• Verificació de sincronisme (comparant les diferències d'angle de fase entre la tensió de la barra i la tensió de la línia per a fases idèntiques per assegurar-se que romanen dins dels límits especificats)

• Verificació de línia sense tensió & tensió present a la barra

• Verificació de barra sense tensió & tensió present a la línia

• Verificació de línia i barra sense tensió

• Recobriment sense verificació

2. Verificació de la Línia Sense Tensió i Recobriment amb Verificació de Sincronisme

Per a la línia de transmissió MN mostrada a la figura inferior, el terminal M utilitza el mètode de "verificació de la línia sense tensió" per al recobriment, mentre que el terminal N utilitza el mètode de "recobriment amb verificació de sincronisme".

Quan ocorre un curtcircuït a la línia MN i es produeix un trencament trifàsic als dos extrems, la tensió trifàsica de la línia es converteix en zero. Per tant, el terminal M detecta que no hi ha tensió a la línia, satisfent la condició de verificació, i emet una ordre de tancament després del retard de temps d'operació del recobriment. Posteriorment, el terminal N detecta tensió a la barra i a la línia; i la diferència d'angle de fase entre les fases idèntiques (normalment la fase A) de la tensió de la barra i la tensió de la línia cau dins del rang permès especificat en la configuració. Això significa que el recobriment del terminal N satisfa les condicions de sincronisme, i pot emitir una ordre de tancament després del seu retard de temps d'operació de recobriment.

Nota: Des del procés d'operació anterior, es pot veure que el terminal de verificació de línia sense tensió sempre recobre primer. Per tant, aquest terminal pot recobrir sobre una línia amb error i tornar a trencar. En conseqüència, l'interruptor d'aquest terminal pot necessitar interrompre la corrent de curtcircuït dues vegades en un període curta, resultant en condicions d'operació relativament severes. El terminal de verificació de sincronisme només recobre després de confirmar la tensió a la línia i satisfer les condicions de sincronisme, així que definitivament recobre sobre una línia sana, resultant en condicions d'operació relativament millors per al seu interruptor. Per equilibrar la càrrega, les funcions de verificació de línia sense tensió i verificació de sincronisme als dos terminals es poden intercanviar periòdicament.

Per permetre que el recobriment remedii situacions on l'interruptor "roba el trencament" (trencament inadvertit), la funció de verificació de sincronisme normalment també s'activa al terminal de verificació de línia sense tensió; en cas contrari, després d'un "trencament robat", el recobriment no podria emitir una ordre de tancament perquè la línia sempre té tensió. Després d'activar la funció de verificació de sincronisme, es pot realitzar el recobriment utilitzant el mètode de verificació de sincronisme.

No obstant això, al terminal de verificació de sincronisme, no es pot activar la funció de verificació de línia sense tensió. Altrament, si tots dos terminals tenen capacitat de verificació de línia sense tensió, podrien intentar tancar simultàniament després del trencament d'interruptors als dos extrems, causant un tancament no sincronitzat.

• Mètode de Recobriment Sense Verificació Per a les línies on no existeixen problemes de sincronisme, es pot utilitzar el mètode de recobriment sense verificació després del trencament trifàsic. Per exemple, el recobriment en línies d'abastament unilaterals pot utilitzar aquest mètode. Per a aquest mètode de recobriment, després de l'activació, es simplemetn emet una ordre de tancament després d'un retard de temps.

• Verificació de Línia Sense Tensió & Tensió Present a la Barra i Altres Mètodes 01 Verificació de Línia Sense Tensió & Tensió Present a la Barra Aquest mètode es pot utilitzar en sistemes amb doble font d'alimentació per al costat que necessita recobrir primer.

Verificació de Barra Sense Tensió & Tensió Present a la Línia Aquest mètode es pot utilitzar al costat receptor de sistemes d'abastament unilateral, on el receptor recobre després que el costat d'alimentació hagi recobrit correctament primer.

3. Verificació de Línia i Barra Sense Tensió 

Aquest mètode requereix que no hi hagi tensió ni a la línia ni a la barra abans del recobriment, i es pot utilitzar en sistemes d'abastament unilateral quan el receptor vol recobrir primer.

4. Combinacions dels Tres Mètodes Anteriors

• Quan es habiliten simultàniament la "Verificació de Línia Sense Tensió & Tensió Present a la Barra" i la "Verificació de Línia i Barra Sense Tensió", això es converteix en el mètode de verificació de línia sense tensió. En aquest cas, no importa si hi ha o no tensió a la barra, però la línia ha de no tenir tensió per satisfer la condició de verificació.

• Quan es tenen habilitades simultàniament les comprovacions "Bus sense tensió i tensió a la línia present" i "Ambdós, línia i bus sense tensió", això es converteix en el mètode de comprovació de bus sense tensió. En aquest cas, no importa si hi ha o no tensió a la línia, però el bus ha de tenir sense tensió per satisfer la condició de comprovació.

• Quan es tenen habilitades simultàniament les comprovacions "Línia sense tensió i tensió al bus present", "Bus sense tensió i tensió a la línia present" i "Ambdós, línia i bus sense tensió", això es converteix en el mètode de comprovació "o bé la línia o bé el bus sense tensió". Aquesta condició es compleix quan o bé la línia no té tensió, o bé el bus no té tensió, o bé ambdós no tenen tensió. Aquesta situació és equivalent al mètode de comprovació de falta de tensió utilitzat en la protecció de línies per a tensions iguals o superiors a 220kV.