Metody automatického opětovného uzavření vysokého napětí 110 kV: Principy a aplikace
1. Úvod
Příčiny poruch na přenosových čárách lze dělit do dvou typů podle jejich povahy: dočasné poruchy a trvalé poruchy. Statistická data ukazují, že většina poruch na přenosových čárách je dočasná (způsobená např. bleskem, incidenty s ptáky atd.), což představuje přibližně 90 % všech poruch. Proto může pokus o opětovné uzavření linky po jejím odpojení kvůli poruše významně zlepšit spolehlivost dodávky elektrické energie. Funkce automatického opětovného uzavření vyřízeného spínače se nazývá automatické opětovné uzavření.
Po obnovení spínače automatickým opětovným uzavřením: Pokud dočasná porucha na lince zmizela (např. blesk odešel, pták způsobující poruchu upadl), ochranné zařízení už nezačne znovu fungovat a systém okamžitě návrat k normálnímu chodu. Pokud existuje trvalá porucha (např. zřícení věže, zapojení na zemní cestě), po opětovném uzavření porucha trvá a ochranné zařízení znovu vyřadí spínač.
Metody automatického opětovného uzavření zahrnují:
Kontrola bez napětí na lince
Synchronizační kontrola (porovnání rozdílu fázových úhlů mezi napětím sběrnice a napětím linky pro stejné fáze, aby zůstaly v určených mezích)
Kontrola bez napětí na lince a přítomnost napětí na sběrnici
Kontrola bez napětí na sběrnici a přítomnost napětí na lince
Kontrola bez napětí jak na lince, tak na sběrnici
Opětovné uzavření bez kontroly
2. Kontrola bez napětí na lince a synchronizační kontrola při opětovném uzavření
Pro přenosovou čáru MN, jak je znázorněno na níže uvedeném obrázku, používá terminál M metodu "kontrola bez napětí na lince" pro opětovné uzavření, zatímco terminál N používá metodu "synchronizační kontrola" pro opětovné uzavření.
Když dojde k krátkému spojení na čáře MN a třífázového vyřazení na obou koncích, třífázové napětí na čáře se stane nulové. Proto terminál M detekuje nepřítomnost napětí na lince, splňuje svou kontrolní podmínku a vydá příkaz k uzavření po prodlevě pro opětovné uzavření. Poté terminál N detekuje napětí jak na sběrnici, tak na lince; a rozdíl fázových úhlů mezi stejně pojmenovanými fázemi (typicky fází A) napětí sběrnice a napětí linky padá do povoleného rozmezí stanoveného v nastavení. To znamená, že opětovné uzavření na terminálu N splňuje synchronizační podmínky a může vydávat příkaz k uzavření po prodlevě pro opětovné uzavření.
Poznámka: Z výše uvedeného operačního postupu je vidět, že terminál s kontrolou bez napětí na lince vždy uzavírá první. Proto tento terminál může uzavřít na vadnou čáru a znovu vyřadit. V důsledku toho může spínač na tomto terminálu muset dvakrát během krátkého časového období přerušit krátké spojení, což vede k relativně tvrdým operačním podmínkám. Terminál s synchronizační kontrolou uzavírá až po potvrzení napětí na lince a splnění synchronizačních podmínek, takže určitě uzavírá na zdravou čáru, což vede k relativně lepším operačním podmínkám pro jeho spínač. Pro vyrovnání zatěžování lze funkce kontroly bez napětí na lince a synchronizační kontroly na obou terminálech periodicky vyměňovat.
Aby bylo možné opětovné uzavření opravit situace, kdy spínač "ukradeně vyřadí" (vyřadí neočekávaně), je funkce synchronizační kontroly obvykle také povolená na terminálu s kontrolou bez napětí na lince; jinak by po "ukradeném vyřazení" opětovné uzavření nemohlo vydávat příkaz k uzavření, protože na lince vždy je napětí. Po povolení funkce synchronizační kontroly lze provést opětovné uzavření pomocí metody synchronizační kontroly.
Nicméně na terminálu s synchronizační kontrolou nelze povolit funkci kontroly bez napětí na lince. Jinak, pokud by oba terminály měly schopnost kontroly bez napětí na lince, oba by mohly současně pokusit o uzavření po vyřazení spínačů na obou koncích, což by vedlo ke nesynchronnímu uzavření.
Metoda opětovného uzavření bez kontroly Pro linky, kde neexistují problémy s synchronizací, lze po třífázovém vyřazení použít metodu opětovného uzavření bez kontroly. Například opětovné uzavření na jednostranně napájených linkách může použít tuto metodu. Pro tuto metodu opětovného uzavření se po aktivaci vydá příkaz k uzavření pouze po prodlevě.
Kontrola bez napětí na lince a přítomnost napětí na sběrnici a jiné metody 01 Kontrola bez napětí na lince a přítomnost napětí na sběrnici Tato metoda může být použita v systémech s dvojitým zdrojem energie pro stranu, která musí nejdříve uzavřít.
Kontrola bez napětí na sběrnici a přítomnost napětí na lince Tato metoda může být použita na přijímací straně systémů s jednostranným zdrojem energie, kde přijímací strana uzavírá po úspěšném uzavření strany s dodávkou energie.
3. Kontrola bez napětí jak na lince, tak na sběrnici
Tato metoda vyžaduje, aby na lince i na sběrnici nebylo napětí před opětovným uzavřením, a může být použita v systémech s jednostranným zdrojem energie, kdy přijímací strana chce uzavřít jako první.
4. Kombinace výše uvedených tří metod
Pokud jsou současně povoleny kontroly "Bez napětí na lince a přítomnost napětí na sběrnici" a "Bez napětí jak na lince, tak na sběrnici", stává se to metodou kontroly bez napětí na lince. V tomto případě není důležité, zda je na sběrnici napětí, ale na lince musí být bez napětí, aby byla splněna kontrolní podmínka.
Když jsou současně povoleny kontroly "Napětí na sběrnici není & Napětí na lince je přítomno" a "Napětí na lince i na sběrnici není", stává se to metodou kontroly napětí na sběrnici. V tomto případě nezáleží na přítomnosti nebo nepřítomnosti napětí na lince, ale pro splnění podmínky kontroly musí být na sběrnici napětí nepřítomno.
Když jsou současně povoleny kontroly "Napětí na lince není & Napětí na sběrnici je přítomno", "Napětí na sběrnici není & Napětí na lince je přítomno" a "Napětí na lince i na sběrnici není", stává se to metodou kontroly "napětí není buď na lince nebo na sběrnici". Tato podmínka je splněna, pokud je napětí buď na lince, nebo na sběrnici, nebo na obou z nich nepřítomno. Tato situace je ekvivalentní metodě kontroly napětí používané v ochraně lincí pro napětí 220kV a vyšší.
