110kV Hoogspanningsleiding Automatisch Herinschakelen: Principe & Toepassingen

1. Inleiding

• Stroomlijn storingen kunnen worden ingedeeld in twee typen op basis van hun aard: tijdelijke storingen en permanente storingen. Statistische gegevens laten zien dat de meeste stroomlijn storingen tijdelijk zijn (veroorzaakt door blikseminslag, incidenten met vogels, enz.), wat ongeveer 90% van alle storingen uitmaakt. Daarom kan een poging tot herinschakeling na het uitschakelen van een lijn wegens een storing de betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening aanzienlijk verbeteren. De functie die automatisch een uitgeschakelde schakelaar herinschakelt na een storing wordt autoherinschakeling genoemd.

• Na herinschakeling door de autoherinschakeling: Als de tijdelijke storing op de lijn is verdwenen (bijvoorbeeld, de bliksem is gepasseerd, de vogel die de storing veroorzaakte is weg), zullen de beschermingsapparaten niet opnieuw werken, en keert het systeem onmiddellijk terug naar normale werking. Als er een permanente storing bestaat (bijvoorbeeld, toreninstorting, inschakelen op een aangesloten circuit), blijft de storing bestaan na herinschakeling, en zullen de beschermingsapparaten de schakelaar opnieuw uitschakelen.

• Autoherinschakelmethoden omvatten:

• Lijnspanningscontrole

• Synchronisatiecontrole (vergelijken van fasehoekverschillen tussen busspanning en lijnspanning voor identieke fasen om te zorgen dat ze binnen gespecificeerde grenzen blijven)

• Lijnspannings- en busspanningscontrole

• Busspannings- en lijnspanningscontrole

• Beide lijn- en busspanningscontrole

• Niet-controle herinschakeling

2. Lijnspanningscontrole en Synchronisatiecontrole Herinschakeling

Voor de MN-overdrachtslijn zoals getoond in de onderstaande afbeelding, gebruikt eind M de methode "lijnspanningscontrole" voor herinschakeling, terwijl eind N de methode "synchronisatiecontrole" gebruikt voor herinschakeling.

Wanneer er een kortsluiting optreedt op de MN-lijn en er driefasige uitschakeling plaatsvindt aan beide einden, wordt de driefase spanning op de lijn nul. Daarom detecteert eind M geen spanning op de lijn, voldoet aan de controleconditie, en geeft een sluitcommando na de vertragingstijd voor de herinschakeling. Vervolgens detecteert eind N spanning op zowel de bus als de lijn; en het fasehoekverschil tussen de gelijknamige fasen (typisch fase A) van de busspanning en lijnspanning valt binnen de toegestane grens zoals ingesteld. Dit betekent dat de herinschakeling van eind N voldoet aan de synchronisatiecondities, en kan een sluitcommando geven na de vertragingstijd voor de herinschakeling.

Opmerking: Uit bovenstaand werkproces blijkt dat de terminal met lijnspanningscontrole altijd eerst herinschakelt. Daarom kan deze terminal herinschakelen op een defecte lijn en opnieuw uitschakelen. Hierdoor moet de schakelaar op deze terminal mogelijk tweemaal kort na elkaar korte-slagspanning onderbreken, wat relatief strenge werkomstandigheden oplevert. De terminal met synchronisatiecontrole herinschakelt pas nadat de spanning op de lijn is bevestigd en de synchronisatiecondities zijn voldaan, dus hij herinschakelt zeker op een gezonde lijn, waardoor de werkomstandigheden voor de schakelaar gunstiger zijn. Om de belasting te balanceren, kunnen de functies van lijnspanningscontrole en synchronisatiecontrole bij de twee terminals periodiek worden verwisseld.

Om herinschakeling mogelijk te maken om situaties te verhelpen waarin de schakelaar "per ongeluk uitschakelt" (ongewenste uitschakeling), wordt de synchronisatiecontrolefunctie doorgaans ook ingeschakeld bij de terminal met lijnspanningscontrole; anders zou na een "per ongeluk uitschakelen" de herinschakeling geen sluitcommando kunnen geven omdat de lijn altijd spanning heeft. Na inschakeling van de synchronisatiecontrolefunctie kan herinschakeling worden uitgevoerd met behulp van de synchronisatiemethode.

Echter, bij de terminal met synchronisatiecontrole kan de functie voor lijnspanningscontrole niet worden ingeschakeld. Anders, als beide terminals over de mogelijkheid van lijnspanningscontrole beschikken, kunnen ze beiden proberen tegelijkertijd te sluiten na het uitschakelen van de schakelaars aan beide einden, wat resulteert in niet-synchrone sluiting.

• Niet-controle Herinschakelmethode Voor lijnen waar geen synchronisatieproblemen bestaan, kan de niet-controle herinschakelmethode worden gebruikt na driefasige uitschakeling. Bijvoorbeeld, herinschakeling op lijnen met éénzijdige voeding kan deze methode gebruiken. Voor deze herinschakelmethode wordt na activering simpelweg een sluitcommando gegeven na een vertragingstijd.

• Lijnspannings- en Busspanningscontrole en Andere Methoden 01 Lijnspannings- en Busspanningscontrole Deze methode kan worden gebruikt in systemen met dubbele energiebron voor de zijde die eerst moet herinschakelen.

Busspannings- en Lijnspanningscontrole Deze methode kan worden gebruikt aan de ontvangende zijde van systemen met éénzijdige voeding, waar de ontvangende zijde herinschakelt nadat de voedingszijde succesvol eerst heeft herinschakeld.

3. Beide Lijn- en Busspanningscontrole 

Deze methode vereist geen spanning op zowel de lijn als de bus voordat er herinschakeling plaatsvindt, en kan worden gebruikt in systemen met éénzijdige voeding wanneer de ontvangende zijde eerst wil herinschakelen.

4. Combinaties van de Bovenstaande Drie Methoden

• Wanneer zowel "Lijnspannings- en Busspanningscontrole" als "Beide Lijn- en Busspanningscontrole" gelijktijdig zijn ingeschakeld, wordt dit de lijnspanningscontrolemethode. In dit geval maakt het niet uit of er busspanning aanwezig is of niet, maar de lijn moet geen spanning hebben om aan de controleconditie te voldoen.

• • Wanneer zowel de controles "Bus zonder spanning & Lijnspanning aanwezig" als "Zowel Lijn- als Bus zonder spanning" gelijktijdig zijn ingeschakeld, wordt dit de methode voor bus-zonder-spanningscontrole. In dit geval maakt het niet uit of er lijnspanning is, maar de bus moet geen spanning hebben om aan de controlevoorwaarde te voldoen.

  • Wanneer de controles "Lijn zonder spanning & Busspanning aanwezig", "Bus zonder spanning & Lijnspanning aanwezig" en "Zowel Lijn- als Bus zonder spanning" allemaal gelijktijdig zijn ingeschakeld, wordt dit de "of lijn of bus zonder spanning" controle-methode. Deze voorwaarde is voldaan wanneer óf de lijn geen spanning heeft, óf de bus geen spanning heeft, óf beide geen spanning hebben. Deze situatie komt overeen met de zonder-spanningscontrole die wordt gebruikt in lijnbeveiliging voor 220kV en hogere spanningniveaus.