Методи автоматичного повторного включення ліній передачі 110 кВ: принципи та застосування

1. Вступ

• Помилки ліній передачі можна розподілити на два типи залежно від їх природи: тимчасові і постійні помилки. Статистичні дані показують, що більшість помилок ліній передачі є тимчасовими (спричиненими ударом блискавки, інцидентами, пов'язаними з птахами тощо), що становить приблизно 90% усіх помилок. Тому, після відключення лінії через помилку, спроба повторного замикання може значно покращити надійність забезпечення електроенергією. Функція автоматичного повторного замикання вимикача, який відключився через помилку, називається автоповторним замиканням.

• Після того, як автоповторне замикання відновлює вимикач: Якщо тимчасова помилка на лінії усунута (наприклад, блискавка пройшла, птаха, що спричинила помилку, вже немає), захисні пристрої не будуть працювати знову, і система негайно повертається до нормального режиму роботи. Якщо існує постійна помилка (наприклад, обвал вежі, живлення на заземлену лінію), помилка триває після повторного замикання, і захисні пристрої знову відключать вимикач.

• Методи автоповторного замикання включають:

• Перевірку відсутності напруги на лінії

• Перевірку синхронізації (порівняння різниці фазових кутів між напругою шини і напругою лінії для однакових фаз, щоб забезпечити, що вони залишаються в заданих межах)

• Перевірку відсутності напруги на лінії та наявності напруги на шині

• Перевірку відсутності напруги на шині та наявності напруги на лінії

• Перевірку відсутності напруги на лінії та на шині

• Неперевірне повторне замикання

2. Перевірка відсутності напруги на лінії та перевірка синхронізації при повторному замиканні

Для лінії передачі MN, зображеного на малюнку нижче, термінал M використовує метод повторного замикання "перевірка відсутності напруги на лінії", а термінал N використовує метод "перевірка синхронізації" при повторному замиканні.

При короткому замиканні на лінії MN та трифазному відключенні на обох кінцях, трифазна напруга на лінії стає нульовою. Тому термінал M виявляє відсутність напруги на лінії, що задовольняє його умову перевірки, і видаває команду на замикання після затримки часу повторного замикання. Пізніше термінал N виявляє напругу на шині та на лінії; і різниця фазових кутів між однотипними фазами (зазвичай фаза A) напруги шини та напруги лінії відповідає дозволеному діапазону, заданому в налаштуваннях. Це означає, що повторне замикання терміналу N задовольняє умови синхронізації, і він може видати команду на замикання після затримки часу повторного замикання.

Примітка: З вищенаведеного процесу роботи видно, що термінал, що проводить перевірку відсутності напруги на лінії, завжди перший проводить повторне замикання. Тому цей термінал може замкнутися на лінію з помилкою і знову відключитися. Наслідком цього є те, що вимикач на цьому терміналі може потрібно переривати короткозамкнутий струм двічі за короткий період, що призводить до відносно жорстких умов роботи. Термінал, що проводить перевірку синхронізації, повторно замикатиметься лише після підтвердження напруги на лінії та відповідності умовам синхронізації, тому він точно замкнеться на здорову лінію, що призводить до відносно кращих умов роботи для його вимикача. Для балансування навантаження, функції перевірки відсутності напруги на лінії та перевірки синхронізації на двох терміналах можна періодично міняти місцями.

Для того, щоб повторне замикання могло вирішувати ситуації, коли вимикач "украдено" відключається (відключається неправильно), функцію перевірки синхронізації зазвичай також включають на терміналі, що проводить перевірку відсутності напруги на лінії; інакше, після "украденого" відключення, повторне замикання не зможе видати команду на замикання, оскільки на лінії завжди є напруга. Після включення функції перевірки синхронізації, повторне замикання може бути проведено методом перевірки синхронізації.

Однак, на терміналі, що проводить перевірку синхронізації, функцію перевірки відсутності напруги на лінії не можна включати. Інакше, якщо обидва термінали мають здатність перевірки відсутності напруги на лінії, обидва можуть намагатися замкнутися одночасно після відключення вимикачів на обох кінцях, що призведе до несинхронного замикання.

• Метод неперевірного повторного замикання Для ліній, де проблеми синхронізації відсутні, можна використовувати метод неперевірного повторного замикання після трифазного відключення. Наприклад, повторне замикання на лініях з однобічним живленням може використовувати цей метод. Для цього методу повторного замикання, після активування, команда на замикання видавається просто після затримки.

• Перевірка відсутності напруги на лінії та наявності напруги на шині та інші методи 01 Перевірка відсутності напруги на лінії та наявності напруги на шині Цей метод можна використовувати в системах з подвійним джерелом живлення для сторони, яка повинна першою провести повторне замикання.

Перевірка відсутності напруги на шині та наявності напруги на лінії Цей метод можна використовувати на стороні приймання в системах з однобічним джерелом живлення, де сторона приймання повторно замикатиметься після успішного повторного замикання сторони живлення.

3. Перевірка відсутності напруги на лінії та на шині

Цей метод вимагає відсутності напруги на лінії та на шині перед повторним замиканням, і може бути використаний в системах з однобічним джерелом живлення, коли сторона приймання бажає провести повторне замикання першою.

4. Комбінації вищезазначених трьох методів

• При одночасному включенні перевірки "відсутності напруги на лінії та наявності напруги на шині" та "відсутності напруги на лінії та на шині", це стає методом перевірки відсутності напруги на лінії. У цьому випадку, наявність або відсутність напруги на шині не має значення, але на лінії має відсутніє напруга, щоб задовольнити умову перевірки.

• • Коли одночасно увімкнені перевірки "Наявність напруги на лінії та відсутність напруги на шині" та "Відсутність напруги як на шині, так і на лінії", це стає методом перевірки відсутності напруги на шині. У цьому випадку, наявність або відсутність напруги на лінії не має значення, але на шині напруга відсутня, щоб задовольнити умову перевірки.

  • Коли одночасно увімкнені перевірки "Відсутність напруги на лінії та наявність напруги на шині", "Наявність напруги на лінії та відсутність напруги на шині" та "Відсутність напруги як на шині, так і на лінії", це стає методом перевірки "відсутність напруги на лінії або на шині". Ця умова виконується, коли напруга відсутня на лінії, на шині або на обох одночасно. Ця ситуація еквівалентна методу перевірки відсутності напруги, який використовується для захисту ліній з напругою 220 кВ та вище.