Automatische Wiederzuschaltungsschema für Übertragungssysteme Zwecke Arten und Faktoren

Automatisches Wiederzuschaltverfahren für Übertragungssysteme

Das automatische Wiederzuschaltverfahren ist ein seriell geschaltetes Netzwerk, das darauf ausgelegt ist, Betriebskosten zu reduzieren und die Netzwerker Zuverlässigkeit zu erhöhen. Hochspannungsleitungen (EHV) werden zur Übertragung großer Mengen an Energie, im Bereich von Tausenden Megawatt (MW), verwendet und sollten daher um jeden Preis nicht unterbrochen werden. Obwohl Störungen auf diesen Freileitungen häufig auftreten, sollte die übertragenen Energie nicht aufgrund vorübergehender oder dauerhafter Störungen lange Zeit unterbrochen sein.

Vorübergehende Störungen wie umgestürzte Bäume, Blitzschläge oder Vogelkontakte auf Freileitungen können sich selbstständig beseitigen, ohne dass Korrekturmaßnahmen erforderlich sind. Im Gegensatz dazu können dauerhafte Störungen, wie Leiterbrüche oder Isolatordefekte, nicht schnell wiederhergestellt werden, und während solcher Ereignisse ist das automatische Wiederzuschalten unwirksam. Bei manuellem Wiederzuschalten muss der Betreiber den Schutzschalter zurücksetzen und den Leitungsschalter schließen. Wenn die Störung vorübergehend ist, bleibt die Leitung nach dem zweiten Schließen stabil; wenn die Störung jedoch weiterhin besteht, löst das Schutzsystem den Schalter erneut aus und klassifiziert sie als dauerhafte Störung. Während vorübergehender Störungen führt das manuelle Wiederzuschalten zu erheblichen Verzögerungen.

Da Hochspannungsleitungen große Mengen an Energie übertragen, kann jede Betriebsverzögerung zu erheblichen Systemverlusten sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Stabilität führen. Um solche durch manuelle Eingriffe verursachten Verzögerungen zu vermeiden, werden automatische Wiederzuschaltverfahren in Hochspannungsübertragungssysteme eingeführt, die unnötige menschengemachte Verzögerungen eliminieren. Wiederzuschalter helfen, diese Störungen zu bewältigen, indem sie das Netz in kleinere Segmente (Abschnittsabtaster) aufteilen, wie in der Abbildung gezeigt. Wiederzuschalter sind so programmiert, dass sie den Rücksetzvorgang automatisch durchführen, was einen robusteren Ansatz zur Wiederherstellung des Dienstes ermöglicht. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Versorgung erhöht.

Hauptzwecke von automatischen Wiederzuschaltverfahren:

1.Reduzierung von Energieversorgungsunterbrechungen für Verbraucher

2 Verbesserung der Versorgungskontinuität

3 Reduzierung der Umspannwerksbesuche

Störungen an Übertragungsleitungen können in drei Arten unterteilt werden:

1.Vorübergehende Störungen: Dies sind kurzzeitige (vorübergehende) Störungen. Zum Beispiel verursacht ein Blitzschlag auf einer Übertragungsleitung eine Überspannung, die durch verschiedene Geräte innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums unterdrückt und dann automatisch beseitigt wird. Vorübergehende Störungen machen etwa 80% bis 90% der Störungen an Freileitungen aus.

2.Halbdauerhafte Störungen: Diese Störungen bestehen für einen oder mehrere Bogenzyklen. Zum Beispiel entsteht bei Kontakt eines Baumes mit einem lebenden Phasenleiter ein Erdungsbogen. Der Bogen hält mehrere Sekunden an, bis der Baum verbrannt ist, danach beseitigt sich die Störung automatisch. Diese Art von Störung tritt in 5% bis 8% der Fälle auf.

3.Dauerhafte Störungen: Diese resultieren aus Leiterbrüchen, Isolatordefekten oder Fehlfunktionen elektrischer Ausrüstung, die zu einer dauerhaften Störung an der Übertragungsleitung führen. Die Wiederherstellung ist erst möglich, nachdem die beschädigten Komponenten ersetzt oder repariert wurden.

Die Wiederherstellungszeit für die ersten beiden Arten von Störungen kann durch automatische Wiederzuschaltverfahren erheblich verkürzt werden. Ein automatisches Wiederzuschaltverfahren umfasst hochgeschwindigkeitsfähige Kontakte und feste Dielektrika sowie Vakuumschalter für die Stromunterbrechung und Bogenlöschung, sowie fortschrittliche Strom- und Spannungsmessgeräte. In einem automatischen Wiederzuschaltverfahren werden, falls der erste Versuch, die Störung zu beseitigen, fehlschlägt, zwei oder drei Wiederzuschaltversuche unternommen, bis die Störung beseitigt ist. Wenn die Störung anhält, öffnet das System den Leitungsschalter dauerhaft. Eine festgelegte Zeitverzögerung kann dem automatischen Wiederzuschaltverfahren zugewiesen werden, um halbdauerhaften Störungen Zeit zu geben, sich aus dem Schaltkreis zu lösen.

Faktoren, die automatische Wiederzuschaltverfahren beeinflussen

Wichtige Faktoren, die die Wahl der Totzeit beim Wiederzuschalten beeinflussen, sind die Wiederherstellungszeit und die Anzahl der Wiederzuschaltversuche. Die Faktoren, die die Wahl der Systemtotzeit beeinflussen, sind wie folgt:

1.Systemstabilität und Synchronität

2.Lasttyp

3.Schalterschutz (CB)-Eigenschaften

4.Entladungszeit des Störpfades

5.Rücksetzzeit des Schutzrelais

Bei schnellem Wiederzuschalten ist kein Synchronitätscheck zum Zeitpunkt des Wiederzuschaltens erforderlich. Für verzögertes Wiederzuschalten muss jedoch vor dem Wiederzuschalten die Synchronität überprüft werden, was in der Regel durch ein Synchronitätsrelais erreicht wird.