Automatische Herinschakelingsschema voor Transmissiesystemen Doeleinden Typen en Factoren

Automatische Herstelschema voor Transmissiesystemen

Het automatische herstelsysteem is een serieverbonden netwerk ontworpen om de exploitatiekosten te verlagen en de betrouwbaarheid van het netwerk te verbeteren. Extra-hoogspannings (EHS) transmissielijnen worden gebruikt om grote hoeveelheden energie, in de orde van duizenden megawatt (MW), over te brengen en mogen daarom in geen geval onderbroken worden. Hoewel storingen op deze bovengrondse lijnen vaak voorkomen, mag de door hen overgebrachte energie niet langdurig onderbroken worden door tijdelijke of permanente storingen.

Tijdelijke storingen zoals gevallen bomen, blikseminslagen of vogelcontact met bovengrondse lijnen kunnen zichzelf automatisch herstellen zonder dat correctieve maatregelen nodig zijn. Daarentegen kunnen permanente storingen, zoals leidingbreuken of isolatordefecten, niet snel hersteld worden, en tijdens dergelijke gebeurtenissen is automatisch herstellen ondoeltreffend. Wanneer handmatig herstellen wordt toegepast, moet de operator de relais resetten en de schakelaar sluiten. Als de storing tijdelijk is, blijft de lijn stabiel na de tweede sluiting; echter, als de storing aanhoudt, schakelt het beveiligingssysteem de schakeling opnieuw uit en classificeert het als een permanente storing. Tijdens tijdelijke storingen veroorzaakt handmatig herstellen aanzienlijke vertragingen.

Gezien EHS-transmissielijnen grote hoeveelheden energie overbrengen, kan elke operatieve vertraging leiden tot aanzienlijke systeemverliezen zowel vanuit financieel als stabiliteitsperspectief. Om dergelijke vertragingen veroorzaakt door menselijke ingreep te voorkomen, worden automatische herstelschema's geïntroduceerd in EHS-transmissiesystemen, waardoor onnodige menselijke vertragingen worden geëlimineerd. Reclosers helpen deze storingen te beheren door het netwerk op te delen in kleinere segmenten (sectionalizers), zoals weergegeven in de figuur. Reclosers zijn geprogrammeerd om automatisch het resetproces uit te voeren, wat een robuustere benadering van dienstherstel mogelijk maakt. Hierdoor neemt de beschikbaarheid van de energievoorziening toe.

Hoofddoelen van automatische herstelsystemen:

1.Het verminderen van stroomonderbrekingen voor consumenten

2.Het verbeteren van de continuïteit van de energievoorziening

3.Het verminderen van bezoeken aan elektriciteitscentrales

Transmissielijnstoringen kunnen worden ingedeeld in drie typen:

1.Tijdelijke storingen: Dit zijn kortdurende (tijdelijke) storingen. Bijvoorbeeld, een blikseminslag op een transmissielijn veroorzaakt overspanning, die binnen zeer korte tijd door verschillende apparaten wordt onderdrukt en vervolgens automatisch verdwijnt. Tijdelijke storingen vormen ongeveer 80% tot 90% van de bovengrondse transmissielijnstoringen.

2.Semi-permanente storingen: Deze storingen blijven bestaan gedurende één of meer booggolven. Bijvoorbeeld, wanneer een boom contact maakt met een levende faseleider, ontstaat er een grondboog. De boog blijft enkele seconden bestaan totdat de boom is verbrand, waarna de storing automatisch verdwijnt. Dit type storing komt in 5% tot 8% van de gevallen voor.

3.Permanente storingen: Deze ontstaan door leidingbreuken, isolatordefecten of andere defecten in elektrische apparatuur, waardoor een permanente storing op de transmissielijn ontstaat. Herstel is niet mogelijk totdat de beschadigde componenten worden vervangen of gerepareerd.

De hersteltijd voor de eerste twee typen storingen kan aanzienlijk worden verkort door gebruik te maken van automatische herstelschema's. Een automatisch herstelsysteem omvat snelle bedieningscontacten en solide dielectrische isolatiematerialen, evenals vacuümonderbrekers voor stroomonderbreking en boogextinctie, en geavanceerde stroom- en spanningssensoren. In een automatisch herstelschema wordt, indien de eerste poging om de storing te herstellen mislukt, twee of drie herstelpogingen gedaan totdat de storing is opgelost. Als de storing aanhoudt, wordt de schakelaar permanent geopend. Er kan een gespecificeerde tijdsvertraging worden toegepast op het automatische herstelsysteem om semi-permanente storingen de tijd te geven om uit het circuit te verdwijnen.

Factoren die automatische herstelschema's beïnvloeden

Belangrijke factoren die de keuze van de doodtijd bij herstellen beïnvloeden, zijn de hersteltijd en het aantal herstelpogingen. De factoren die de keuze van de systeemdoodtijd beïnvloeden, zijn als volgt:

1.Systeemstabiliteit en synchrone werking

2.Type belasting

3.Kenmerken van de schakelaar (CB)

4.Deionisatietijd van het storingstraject

5.Reset-tijd van het beveiligingsrelais

Voor hoogsnelle herstelling is geen synchronisatiecontrole vereist op het moment van herstellen. Voor uitgestelde herstelling moet echter wel gesynchroniseerd worden voordat er wordt hersteld, meestal bereikt door middel van een synchroniseringsrelais.