Schema di Ricomposizione Automatica per Sistemi di Trasmissione Scopi Tipi e Fattori

Schema di Ricomposizione Automatica per Sistemi di Trasmissione

Il sistema di ricomposizione automatica è una rete in serie progettata per ridurre i costi operativi e migliorare l'affidabilità della rete. Le linee di trasmissione ad alta tensione (EHV) vengono utilizzate per trasmettere grandi quantità di potenza, dell'ordine di migliaia di megawatt (MW), e quindi non dovrebbero essere interrotte a nessun costo. Anche se gli errori su queste linee aeree sono comuni, la potenza trasmessa attraverso di esse non dovrebbe essere interrotta per lunghi periodi a causa di guasti temporanei o permanenti.

I guasti transitori come alberi caduti, colpi di fulmine o contatti con uccelli sulle linee aeree possono risolversi automaticamente senza richiedere azioni correttive. In contrasto, i guasti permanenti, come la rottura dei conduttori o il malfunzionamento degli isolatori, non possono essere ripristinati rapidamente, e durante tali eventi, la ricomposizione automatica è inefficace. Quando viene utilizzata la ricomposizione manuale, l'operatore deve resettare il relè e chiudere l'interruttore. Se il guasto è transitorio, la linea rimane stabile dopo la seconda chiusura; tuttavia, se il guasto persiste, il sistema di protezione interrompe nuovamente il circuito e lo classifica come un guasto permanente. Durante i guasti transitori, la ricomposizione manuale introduce ritardi significativi.

Poiché le linee di trasmissione EHV trasportano grandi quantità di potenza, qualsiasi ritardo operativo può portare a perdite sostanziali dal punto di vista sia economico che di stabilità. Per evitare tali ritardi causati dall'intervento manuale, vengono introdotti schemi di ricomposizione automatica nei sistemi di trasmissione EHV, eliminando così ritardi umani inutili. I riclosers aiutano a gestire questi guasti dividendo la rete in segmenti più piccoli (sezionalizzatori), come mostrato nella figura. I riclosers sono programmati per eseguire automaticamente il processo di reset, consentendo un approccio più robusto al ripristino del servizio. Di conseguenza, la disponibilità dell'energia aumenta.

Scopi Principali dei Sistemi di Ricomposizione Automatica:

1.Ridurre le interruzioni del fornitura di energia ai consumatori

2.Migliorare la continuità del fornitura

3.Ridurre le visite alla sottostazione

I guasti delle linee di trasmissione possono essere categorizzati in tre tipi:

1.Guasti transitori: Questi sono guasti di breve durata (temporanei). Ad esempio, un colpo di fulmine su una linea di trasmissione causa un sovratensione, che viene soppressa da vari dispositivi in un tempo molto breve e poi si risolve automaticamente. I guasti transitori rappresentano circa l'80% - 90% dei guasti delle linee di trasmissione aeree.

2.Guasti semipermanenti: Questi guasti persistono per uno o più cicli d'arco. Ad esempio, un albero che entra in contatto con un conduttore fase vivente crea un arco a terra. L'arco persiste per diversi secondi fino a quando l'albero viene bruciato, dopodiché il guasto si risolve automaticamente. Questo tipo di guasto si verifica nel 5% - 8% dei casi.

3.Guasti permanenti: Questi derivano dalla rottura dei conduttori, dal malfunzionamento degli isolatori o da qualsiasi malfunzionamento di apparecchiature elettriche, causando un guasto permanente sulla linea di trasmissione. Il ripristino non è possibile fino a quando i componenti danneggiati non vengono sostituiti o riparati.

Il tempo di recupero per i primi due tipi di guasti può essere notevolmente ridotto utilizzando schemi di ricomposizione automatica. Un sistema di ricomposizione automatica include contatti operativi ad alta velocità e materiali isolanti in dielettrico solido, oltre a interruttori a vuoto per l'interruzione della corrente e l'estinzione dell'arco, e dispositivi avanzati di rilevamento di corrente e tensione. In uno schema di ricomposizione automatica, se il primo tentativo non riesce a risolvere il guasto, vengono effettuati due o tre tentativi di ricomposizione fino a quando il guasto non viene risolto. Se il guasto persiste, il sistema apre permanentemente l'interruttore. Un ritardo specifico può essere applicato al sistema di ricomposizione automatica per consentire ai guasti semipermanenti di risolversi dal circuito.

Fattori che Influenzano gli Schemi di Ricomposizione Automatica

I fattori chiave che influenzano la scelta del tempo morto nella ricomposizione includono il tempo di recupero e il numero di tentativi di ricomposizione. I fattori che influenzano la scelta del tempo morto del sistema sono i seguenti:

1.Stabilità del sistema e sincronismo

2.Tipo di carico

3.Caratteristiche dell'interruttore (CB)

4.Tempo di deionizzazione del percorso del guasto

5.Tempo di reset del relè di protezione

Per la ricomposizione ad alta velocità, non è necessario un controllo di sincronismo al momento della ricomposizione. Tuttavia, per la ricomposizione ritardata, il sincronismo deve essere verificato prima della ricomposizione, tipicamente ottenuto utilizzando un relè di sincronismo.