Metody automatycznego ponownego zamykania linii przesyłowej 110kV: Zasady i zastosowania

1. Wprowadzenie

• Usterki linii przesyłowej można podzielić na dwa typy ze względu na ich naturę: usterki przejściowe i stałe. Statystyki pokazują, że większość usterki linii przesyłowych jest przejściowa (spowodowana uderzeniami piorunów, incydentami z ptakami itp.), co stanowi około 90% wszystkich usterki. Dlatego po odłączeniu linii z powodu usterki próba ponownego zamknięcia może znacznie poprawić niezawodność dostawy energii. Funkcja automatycznego ponownego zamknięcia wyłącznika, który został otwarty z powodu usterki, nazywana jest automatycznym ponownym zamknięciem.

• Po przywróceniu wyłącznika przez automatyczne ponowne zamknięcie:Jeśli przejściowa usterka na linii została usunięta (np. piorun minął, ptak spowodujący usterkę odszedł), urządzenia ochronne nie będą działać ponownie, a system natychmiast wraca do normalnego działania.Jeśli istnieje stała usterka (np. zawalenie wieży, podłączenie do obwodu ziemnego), usterka utrzymuje się po ponownym zamknięciu, a urządzenia ochronne ponownie otworzą wyłącznik.

• Metody automatycznego ponownego zamknięcia obejmują:

• Sprawdzenie braku napięcia na linii

• Sprawdzenie synchronizacji (porównanie różnic kątowych między napięciem magistrali a napięciem linii dla identycznych faz, aby upewnić się, że pozostają w określonych granicach)

• Sprawdzenie braku napięcia na linii i obecności napięcia na magistrali

• Sprawdzenie braku napięcia na magistrali i obecności napięcia na linii

• Sprawdzenie braku napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali

• Ponowne zamknięcie bez sprawdzania

2. Sprawdzenie braku napięcia na linii i synchronizacji przy ponownym zamknięciu

Dla linii przesyłowej MN przedstawionej na rysunku poniżej, końcówka M stosuje metodę "sprawdzenia braku napięcia na linii", podczas gdy końcówka N używa metody "synchronizacji" przy ponownym zamknięciu.

Gdy na linii MN wystąpi krót, a trójfazowe rozłączenie zachodzi na obu końcach, trójfazowe napięcie na linii staje się zerowe. Dlatego końcówka M nie wykrywa napięcia na linii, spełniając warunek sprawdzania, i wydaje polecenie zamknięcia po opóźnieniu czasu operacji ponownego zamknięcia. Następnie końcówka N wykrywa napięcie zarówno na magistrali, jak i na linii; a różnica kątowa między identycznie nazwanymi fazami (zwykle faza A) napięcia magistrali i linii mieści się w dopuszczalnym zakresie określonym w ustawieniach. Oznacza to, że ponowne zamknięcie końcówki N spełnia warunki synchronizacji, i może wydać polecenie zamknięcia po swoim opóźnieniu czasu operacji ponownego zamknięcia.

Uwaga: Z powyższego procesu operacyjnego wynika, że końcówka sprawdzająca brak napięcia na linii zawsze najpierw ponownie zamyka. Dlatego ta końcówka może ponownie zamknąć się na uszkodzonej linii i ponownie rozłączyć. W rezultacie wyłącznik tej końcówki może musieć przerwać prąd krótobieżny dwukrotnie w krótkim okresie, co skutkuje stosunkowo surowymi warunkami pracy. Końcówka sprawdzająca synchronizację ponownie zamyka dopiero po potwierdzeniu napięcia na linii i spełnienia warunków synchronizacji, dlatego z pewnością zamyka się na zdrowej linii, co skutkuje stosunkowo lepszymi warunkami pracy jej wyłącznika. Aby zbilansować obciążenie, funkcje sprawdzania braku napięcia na linii i synchronizacji na obu końcówkach mogą być cyklicznie zamieniane.

Aby umożliwić ponowne zamknięcie w celu naprawienia sytuacji, gdy wyłącznik "kradnie" rozłączenie (rozłączenie przypadkowe), funkcja sprawdzania synchronizacji jest zazwyczaj również włączona na końcówce sprawdzającej brak napięcia na linii; w przeciwnym razie, po "kradzieżu" rozłączenia, ponowne zamknięcie nie będzie mogło wydać polecenia zamknięcia, ponieważ linia zawsze ma napięcie. Po włączeniu funkcji sprawdzania synchronizacji, ponowne zamknięcie może być wykonane za pomocą metody sprawdzania synchronizacji.

Jednak na końcówce sprawdzającej synchronizację, funkcja sprawdzania braku napięcia na linii nie może być włączona. W przeciwnym razie, jeśli obie końcówki mają możliwość sprawdzania braku napięcia na linii, obie mogą próbować jednocześnie zamknąć po rozłączeniu wyłączników na obu końcach, powodując niestandardowe zamknięcie.

• Metoda ponownego zamknięcia bez sprawdzania Dla linii, gdzie nie występują problemy z synchronizacją, po trójfazowym rozłączeniu można użyć metody ponownego zamknięcia bez sprawdzania. Na przykład, ponowne zamknięcie na liniach jednostronnie zasilanych może użyć tej metody. W przypadku tej metody ponownego zamknięcia, po aktywacji, polecenie zamknięcia jest wydawane po prostu po opóźnieniu czasu.

• Sprawdzenie braku napięcia na linii i obecności napięcia na magistrali oraz inne metody 01 Sprawdzenie braku napięcia na linii i obecności napięcia na magistrali Ta metoda może być używana w systemach z podwójnym źródłem zasilania dla strony, która ma pierwszeństwo w ponownym zamknięciu.

Sprawdzenie braku napięcia na magistrali i obecności napięcia na linii Ta metoda może być używana na stronie odbiorczej systemów jednostronnie zasilanych, gdzie odbiorca ponownie zamyka po tym, jak strona zasilająca pomyślnie zamknęła się jako pierwsza.

3. Sprawdzenie braku napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali

Ta metoda wymaga braku napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali przed ponownym zamknięciem, i może być używana w systemach jednostronnie zasilanych, gdy strona odbiorcza chce pierwsza ponownie zamknąć.

4. Kombinacje powyższych trzech metod

• Gdy jednocześnie są włączone sprawdzenie "braku napięcia na linii i obecności napięcia na magistrali" oraz "braku napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali", staje się to metodą sprawdzania braku napięcia na linii. W takim przypadku, obecność lub brak napięcia na magistrali nie ma znaczenia, ale na linii musi być brak napięcia, aby spełnić warunek sprawdzania.

• Gdy jednocześnie są włączone sprawdzenia "Brak napięcia na magistrali i obecność napięcia na linii" oraz "Brak napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali", staje się to metodą sprawdzania braku napięcia na magistrali. W takim przypadku nie ma znaczenia, czy napięcie jest obecne na linii, ale magistrala musi być bez napięcia, aby spełnić warunek sprawdzania.

• Gdy jednocześnie są włączone sprawdzenia "Brak napięcia na linii i obecność napięcia na magistrali", "Brak napięcia na magistrali i obecność napięcia na linii" oraz "Brak napięcia zarówno na linii, jak i na magistrali", staje się to metodą sprawdzania "braku napięcia na linii lub na magistrali". Ten warunek jest spełniony, gdy brak napięcia występuje na linii, na magistrali lub na obu. Ta sytuacja jest równoważna metodzie sprawdzania braku napięcia stosowanej w ochronie linii dla napięć 220kV i wyższych.