วิธีการป้อนอัตโนมัติของสายส่งไฟฟ้า 110kV: หลักการและแอปพลิเคชัน

1. บทนำ

• ความผิดปกติของสายส่งสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามลักษณะ: ความผิดปกติชั่วคราวและความผิดปกติถาวร ข้อมูลสถิติแสดงให้เห็นว่าความผิดปกติของสายส่งส่วนใหญ่เป็นความผิดปกติชั่วคราว (เกิดจากฟ้าผ่า การเกี่ยวข้องกับนก เป็นต้น) คิดเป็นประมาณ 90% ของความผิดปกติทั้งหมด ดังนั้น หลังจากที่สายส่งถูกตัดเนื่องจากความผิดปกติ ลองป้อนกลับอีกครั้งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการจ่ายไฟได้อย่างมาก ฟังก์ชันของการป้อนกลับวงจรเบรกเกอร์ที่กระโดดเนื่องจากความผิดปกติเรียกว่าการป้อนกลับอัตโนมัติ

• หลังจากการป้อนกลับอัตโนมัติทำให้วงจรเบรกเกอร์กลับมาทำงาน: หากความผิดปกติชั่วคราวบนสายส่งได้หายไปแล้ว (เช่น ฟ้าผ่าผ่านไป นกที่ทำให้เกิดความผิดปกติได้หลุดออกไป) อุปกรณ์ป้องกันจะไม่ทำงานอีก และระบบจะกลับมาทำงานตามปกติทันที หากมีความผิดปกติถาวร (เช่น หอส่งสัญญาณล้ม หรือส่งกำลังเข้าสู่วงจรที่ต่อพื้น) ความผิดปกติยังคงอยู่หลังจากการป้อนกลับ อุปกรณ์ป้องกันจะกระโดดวงจรเบรกเกอร์อีกครั้ง

• วิธีการป้อนกลับอัตโนมัติรวมถึง:

• การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มี

• การตรวจสอบความสอดคล้อง (เปรียบเทียบความแตกต่างของมุมเฟสระหว่างแรงดันบัสและแรงดันสายส่งในเฟสเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ภายในข้อกำหนด)

• การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีและแรงดันบัสมี

• การตรวจสอบแรงดันบัสไม่มีและแรงดันสายส่งมี

• การตรวจสอบทั้งแรงดันสายส่งและแรงดันบัสไม่มี

• การป้อนกลับโดยไม่ตรวจสอบ

2. การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีและการตรวจสอบความสอดคล้องในการป้อนกลับ

สำหรับสายส่ง MN ที่แสดงในภาพด้านล่าง ปลาย M ใช้วิธีการ "การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มี" ในการป้อนกลับ ในขณะที่ปลาย N ใช้วิธีการ "การตรวจสอบความสอดคล้อง" ในการป้อนกลับ

เมื่อมีการลัดวงจรเกิดขึ้นบนสายส่ง MN และเกิดการกระโดดวงจรสามเฟสทั้งสองปลาย แรงดันสามเฟสบนสายส่งจะกลายเป็นศูนย์ ดังนั้น ปลาย M จะตรวจพบว่าไม่มีแรงดันบนสายส่ง ซึ่งตรงตามเงื่อนไขการตรวจสอบ และส่งคำสั่งป้อนกลับหลังจากเวลาหน่วงของการป้อนกลับ ต่อมา ปลาย N จะตรวจพบแรงดันทั้งบนบัสและบนสายส่ง และความแตกต่างของมุมเฟสระหว่างเฟสเดียวกัน (โดยทั่วไปคือเฟส A) ของแรงดันบัสและแรงดันสายส่งจะอยู่ภายในช่วงที่กำหนดไว้ในการตั้งค่า หมายความว่า การป้อนกลับของปลาย N ตรงตามเงื่อนไขความสอดคล้อง และสามารถส่งคำสั่งป้อนกลับหลังจากเวลาหน่วงของการป้อนกลับ

หมายเหตุ: จากกระบวนการดำเนินงานดังกล่าว สามารถเห็นได้ว่าปลายที่ทำการตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีจะทำการป้อนกลับก่อนเสมอ ดังนั้น ปลายนี้อาจทำการป้อนกลับไปยังสายส่งที่มีความผิดปกติและกระโดดอีกครั้ง ดังนั้น เบรกเกอร์ที่ปลายนี้อาจต้องตัดกระแสลัดวงจรสองครั้งภายในระยะเวลาสั้นๆ ทำให้สภาพการทำงานค่อนข้างรุนแรง ปลายที่ทำการตรวจสอบความสอดคล้องจะทำการป้อนกลับหลังจากยืนยันแรงดันบนสายส่งและตรงตามเงื่อนไขความสอดคล้อง ดังนั้น ปลายนี้จะทำการป้อนกลับไปยังสายส่งที่มีสภาวะปกติ ทำให้สภาพการทำงานของเบรกเกอร์ค่อนข้างดี เพื่อสมดุลภาระ การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีและการตรวจสอบความสอดคล้องที่สองปลายสามารถสลับกันเป็นระยะๆ

เพื่อให้การป้อนกลับสามารถแก้ไขสถานการณ์ที่เบรกเกอร์ "กระโดดโดยไม่ตั้งใจ" (กระโดดโดยไม่ตั้งใจ) ฟังก์ชันการตรวจสอบความสอดคล้องมักจะเปิดใช้งานที่ปลายที่ทำการตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีด้วย ไม่เช่นนั้น หลังจาก "กระโดดโดยไม่ตั้งใจ" การป้อนกลับจะไม่สามารถส่งคำสั่งป้อนกลับได้เนื่องจากสายส่งมีแรงดันอยู่เสมอ หลังจากเปิดใช้งานฟังก์ชันการตรวจสอบความสอดคล้อง การป้อนกลับสามารถดำเนินการโดยใช้วิธีการตรวจสอบความสอดคล้อง

อย่างไรก็ตาม ที่ปลายที่ทำการตรวจสอบความสอดคล้อง ฟังก์ชันการตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีไม่สามารถเปิดใช้งานได้ ไม่เช่นนั้น หากทั้งสองปลายมีความสามารถในการตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มี ทั้งสองปลายอาจพยายามป้อนกลับพร้อมกันหลังจากกระโดดวงจรทั้งสองปลาย ทำให้เกิดการป้อนกลับที่ไม่สอดคล้องกัน

• วิธีการป้อนกลับโดยไม่ตรวจสอบ สำหรับสายส่งที่ไม่มีปัญหาความสอดคล้อง สามารถใช้วิธีการป้อนกลับโดยไม่ตรวจสอบหลังจากกระโดดวงจรสามเฟส เช่น การป้อนกลับบนสายส่งที่มีแหล่งจ่ายไฟเพียงด้านเดียว สำหรับวิธีการป้อนกลับนี้ หลังจากเปิดใช้งาน จะส่งคำสั่งป้อนกลับหลังจากเวลาหน่วง

• การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีและแรงดันบัสมีและวิธีการอื่นๆ 01 การตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มีและแรงดันบัสมี วิธีการนี้สามารถใช้ในระบบพลังงานสองแหล่งสำหรับด้านที่ต้องการป้อนกลับก่อน

การตรวจสอบแรงดันบัสไม่มีและแรงดันสายส่งมี วิธีการนี้สามารถใช้บนด้านรับของระบบพลังงานที่มีแหล่งจ่ายไฟเพียงด้านเดียว โดยด้านรับจะป้อนกลับหลังจากด้านจ่ายไฟได้ป้อนกลับสำเร็จก่อน

3. การตรวจสอบทั้งแรงดันสายส่งและแรงดันบัสไม่มี 

วิธีการนี้ต้องการไม่มีแรงดันทั้งบนสายส่งและบัสก่อนป้อนกลับ และสามารถใช้ในระบบพลังงานที่มีแหล่งจ่ายไฟเพียงด้านเดียวเมื่อด้านรับต้องการป้อนกลับก่อน

4. การรวมกันของวิธีการทั้งสามข้างต้น

• เมื่อเปิดใช้งานการตรวจสอบ "แรงดันสายส่งไม่มีและแรงดันบัสมี" และ "การตรวจสอบทั้งแรงดันสายส่งและแรงดันบัสไม่มี" พร้อมกัน วิธีการนี้จะกลายเป็นวิธีการตรวจสอบแรงดันสายส่งไม่มี ในกรณีนี้ ไม่ว่าแรงดันบัสจะมีหรือไม่มีก็ตาม แต่สายส่งต้องไม่มีแรงดันเพื่อให้ตรงตามเงื่อนไขการตรวจสอบ

• • เมื่อการตรวจสอบ "Bus No-Voltage & Line Voltage Present" และ "Both Line and Bus No-Voltage" เปิดใช้งานพร้อมกัน จะกลายเป็นวิธีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของบัสไม่ได้รับ ในกรณีนี้ การมีหรือไม่มีแรงดันไฟฟ้าในสายส่งไม่สำคัญ แต่บัสต้องไม่มีแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ตรงตามเงื่อนไขการตรวจสอบ

  • เมื่อการตรวจสอบ "Line No-Voltage & Bus Voltage Present," "Bus No-Voltage & Line Voltage Present," และ "Both Line and Bus No-Voltage" เปิดใช้งานพร้อมกัน จะกลายเป็นวิธีการตรวจสอบ "either line or bus no-voltage" เงื่อนไขนี้จะถูกปฏิบัติเมื่อสายส่งไม่มีแรงดันไฟฟ้า หรือบัสไม่มีแรงดันไฟฟ้า หรือทั้งสองไม่มีแรงดันไฟฟ้า สถานการณ์นี้เทียบเท่ากับวิธีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการป้องกันสายส่งสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้า 220kV ขึ้นไป