Tryb automatycznego ponownego zamykania: pojedynczy faza trójfazowy i złożony

Ogólny przegląd trybów automatycznego ponownego zamknięcia

Typowo urządzenia do automatycznego ponownego zamknięcia są klasyfikowane na cztery tryby: jednofazowe ponowne zamknięcie, trójfazowe ponowne zamknięcie, złożone ponowne zamknięcie i wyłączone ponowne zamknięcie. Odpowiedni tryb można wybrać w zależności od wymagań obciążenia i warunków systemu.

1. Jednofazowe ponowne zamknięcie

Większość linii przesyłowych o napięciu 110 kV i wyższym stosuje jednorazowe trójfazowe ponowne zamknięcie. Na podstawie doświadczeń operacyjnych, ponad 70% krótkich zwarć w liniach wysokiego napięcia w systemach z uziemioną neutralą (110 kV i wyżej) to zwarcia jednofazowe do ziemi. Dla linii 220 kV i wyższych, ze względu na większą odległość między fazami, zwarcia jednofazowe do ziemi mogą stanowić nawet 90% wszystkich zwarć. W takich przypadkach rozłączanie tylko uszkodzonej fazy i wykonanie jednofazowego ponownego zamknięcia — podczas gdy dwie zdrowe fazy pozostają pod napięciem podczas cyklu ponownego zamknięcia — znacznie poprawia niezawodność dostawy energii i zwiększa stabilność równoległej pracy systemu. Dlatego jednofazowe ponowne zamknięcie jest szeroko stosowane w systemach z uziemioną neutralą 220 kV i wyżej.

Zwykle stosuje się je do:

• linii jednokierunkowych 220 kV i poniżej;

• linii z słabym połączeniem między dwoma źródłami zasilania (w tym słabo połączone sieci pętlowe przez linie niższego napięcia);

• wysokonapiętych linii wychodzących z dużych zespołów parowo-turbinowych.

2. Złożone ponowne zamknięcie

Złożone ponowne zamknięcie stosuje jednofazowe ponowne zamknięcie dla zwarć jednofazowych do ziemi i trójfazowe ponowne zamknięcie dla zwarć fazowych.

Zwykle stosuje się je na liniach, gdzie dozwolone jest trójfazowe ponowne zamknięcie, ale jednofazowe ponowne zamknięcie oferuje lepsze wyniki w utrzymaniu stabilności systemu lub przywróceniu dostawy energii.

3. Trójfazowe ponowne zamknięcie

Trójfazowe ponowne zamknięcie to metoda, przy której, niezależnie od tego, czy wystąpiło zwarcie jednofazowe czy fazowe na liniach przesyłowych lub dystrybucyjnych, relacja ochronna jednoczasowo rozłącza wszystkie trzy fazy wyłącznika, a następnie urządzenie do automatycznego ponownego zamknięcia jednocześnie zamyka wszystkie trzy fazy.

Ten tryb jest zwykle stosowany na liniach z silnym połączeniem między źródłem zasilania a obciążeniem, lub między dwoma solidnymi systemami zasilającymi.

Istnieją dwie główne metody inicjowania automatycznego ponownego zamknięcia:

I. Inicjowanie na podstawie niezgodności (rozpoczęcie na podstawie niezgodności pozycji)

Inicjowanie na podstawie niezgodności występuje, gdy status kontrolny wyłącznika nie zgadza się z jego rzeczywistą pozycją.

Urządzenie ochronne używa wejścia pozycji wyłącznika (zwykle kontaktu "pozycja otwarta") do określenia statusu wyłącznika. Jeśli to wejście jest zamknięte, oznacza to, że wyłącznik jest otwarty. Jeśli przełącznik sterujący jest w pozycji "zamknięty" w tym czasie, oznacza to, że wyłącznik był wcześniej zamknięty. Ta niezgodność między sterowaniem a rzeczywistą pozycją uruchamia funkcję ponownego zamknięcia — znane jako "inicjowanie na podstawie niezgodności pozycji."

Ta metoda może inicjować ponowne zamknięcie zarówno dla wypalania przez urządzenie ochronne, jak i dla niezamierzonego wypalenia wyłącznika ("ukryte wypalenie").

Zalety: Proste i niezawodne.
Wady: Może nie działać, jeśli kontakty relacji pozycji są uszkodzone lub kontakty pomocnicze wyłącznika są defektne.

II. Inicjowanie na podstawie ochrony

Inicjowanie na podstawie ochrony to rozpoczęcie procesu ponownego zamknięcia po wydaniu polecenia wypalenia przez urządzenie ochronne.

Po wypaleniu ochronnym urządzenie wykrywa brak prądu liniowego i inicjuje ponowne zamknięcie. Zwykle urządzenie ochronne zawiera również cyfrowe wejście oznaczone jako "zewnętrzne wypalenie do inicjowania ponownego zamknięcia", co pozwala drugiemu zestawowi ochrony w konfiguracji podwójnej redundancji na inicjowanie ponownego zamknięcia w pierwszym zestawie.

Ta metoda upraszcza konfigurację ponownego zamknięcia, ponieważ oprogramowanie ochronne określa stały tryb ponownego zamknięcia, co sprawia, że jest proste i niezawodne.

Może skutecznie korygować fałszywe wypalenia spowodowane błędami ochrony, ale nie może korygować niezamierzonego "ukrytego wypalenia" spowodowanego przez sam wyłącznik.

III. Podsumowanie

Inicjowanie na podstawie ochrony i inicjowanie na podstawie niezgodności stanowią komplementarne metody. Nowoczesne relacje ochronne oparte na mikroprocesorach zazwyczaj zawierają obie metody. Niektóre zaawansowane projekty pomijają zewnętrzne kontakty niezgodności i inicjują ponowne zamknięcie bezpośrednio, gdy, w braku zewnętrznego polecenia wypalenia (np. ręcznego lub zdalnego), urządzenie wykryje zmianę z pozycji "zamknięta" na "otwarta".