Automatiske omslutningsmoduser: Enkel fase tre-fase & sammensatt

Generell oversikt over automatiske lukkingsmoduser

Typisk er automatiske lukkingseinretninger kategorisert i fire moduser: enefase-lukking, trefase-lukking, kombinert lukking og deaktivert lukking. Det passende modus kan velges basert på belastningskrav og systemforhold.

1. Enefase-lukking

De fleste overføringslinjer på 110 kV og høyere bruker tre-fase én-gangs-lukking. Ifølge driftserfaring utgjør over 70% av kortslutningsfeil i høyspenningsluftledninger i sterkt jordede systemer (110 kV og over) enefase-til-jord-feil. For linjer på 220 kV og høyere, på grunn av større faseavstand, kan enefase-jordfeil utgjøre opptil 90% av alle feil. I slike tilfeller, ved å skille kun den defekte fasen og utføre enefase-lukking—mens de to sunne fasene holdes strømførende under lukkingssyklusen—øker dette betydelig strømleverandens sikkerhet og forbedrer stabiliteten i parallell systemdrift. Derfor blir enefase-lukking bredt brukt i sterkt jordede systemer på 220 kV og over.

Det brukes generelt for:

• 220 kV og nedover enkeltkretsforbindelser;

• Linjer med svak kobling mellom to strømkilder (inkludert elektromagnetiske slangelokaler knyttet svakt via lavspenningslinjer);

• Høyspenningsutgående linjer fra store dampgeneratorer.

2. Kombinert lukking

Kombinert lukking bruker enefase-lukking for enefase-til-jord-feil og trefase-lukking for fasetil-fase-feil.

Det brukes typisk på linjer der trefase-lukking er tillatt, men enefase-lukking gir bedre ytelse i å opprettholde systemstabilitet eller gjenopprette strømleveranse.

3. Trefase-lukking

Trefase-lukking refererer til en metode der, uansett om det forekommer en enefase- eller fasetil-fase-feil på overførings- eller distribusjonslinjer, beskyttelsesrelæet utlukker alle tre fasene av bryteren samtidig, etterfulgt av at automatisk lukkingseinretningen lukker alle tre fasene på en gang.

Dette moduset brukes generelt på linjer med sterk kobling mellom en strømkilde og en last, eller mellom to robuste strømsystemer.

Det er to hovedmetoder for å initiere automatisk lukking:

I. Initiering uten korrespondanse (Posisjonsmismatch start)

Initiering uten korrespondanse forekommer når kontrollstatusen for bryteren ikke samsvarer med dens faktiske posisjon.

Beskyttelsesenheten bruker en bryterposisjon-inngang (typisk "utlukket posisjon" kontakt) for å bestemme bryterens status. Hvis denne inngangen er lukket, indikerer det at bryteren er åpen. Hvis kontrollbryteren er i "lukket" posisjon på dette tidspunktet, betyr det at bryteren var før lukket. Denne misstemmen mellom kontroll og faktisk posisjon utløser lukkingsfunksjonen—kjent som "posisjonsmismatch initiering."

Denne metoden kan initiere lukking både for beskyttelsesrelæutspring og for uintenderte bryterutspring ("skjulte utspring").

Fordeler: Enkel og pålitelig.
Nedteller: Kan mislykkes hvis posisjonrelækontakter er defekte eller hjelpsbryterkontakter er defekte.

II. Beskyttelsesbasert initiering

Beskyttelsesbasert initiering refererer til å starte lukkingprosessen etter at beskyttelsesrelæet gir et utspringskommando.

Etter et beskyttelsesutspring, oppdager enheten tap av linjestrom og initiere lukking. Typisk inkluderer beskyttelsesenheten også en digital inngang merket "ekstern utspring for å initiere lukking," som lar den andre beskyttelsessettet i en dobbelt-redundant konfigurasjon utløse lukking i det første settet.

Denne metoden forenkler lukkingskonfigurasjonen, da beskyttelsesprogramvaren bestemmer en fast lukkingsmodus, gjør det enkelt og pålitelig.

Den kan effektivt rette opp falske utspring forårsaket av beskyttelsesfeil, men kan ikke rette opp uintenderte "skjulte utspring" forårsaket av bryteren selv.

III. Oppsummering

Beskyttelsesbasert initiering og initiering uten korrespondanse fungerer som komplementære metoder. Moderne mikroprosessorbaserte beskyttelsesrelæer inkluderer typisk begge metoder. Noen avanserte design utelater eksterne mismatchkontakter og initiere isteden lukking direkte når, i fravær av et eksternt utspringskommando (f.eks. manuelt eller fjernstyrt), enheten oppdager en endring fra "lukket" til "åpen" posisjon.