Automatyczny system ponownego zamykania przeznaczony do celów systemów przesyłowych Typy i czynniki

Schemat automatycznego ponownego zamykania dla systemów przesyłowych

System automatycznego ponownego zamykania to sieć połączona szeregowo, zaprojektowana do obniżenia kosztów eksploatacji i zwiększenia niezawodności sieci. Linie przesyłowe o nadzwyczaj wysokim napięciu (EHV) są używane do przesyłania dużych ilości energii, rzędu tysięcy megawatów (MW), dlatego nie powinny być przerwywane za wszelką cenę. Mimo że uszkodzenia na tych linach nawietrznych są powszechne, energia przesyłana przez nie nie powinna być przerwana na dłuższy czas z powodu tymczasowych lub trwałych uszkodzeń.

Tymczasowe uszkodzenia, takie jak upadłe drzewa, uderzenia piorunów czy kontakt ptaków z liniami nawietrznymi, mogą się samoczynnie wyleczyć bez potrzeby podjęcia korekcyjnych działań. W przeciwieństwie do tego, trwałe uszkodzenia – takie jak zerwanie przewodnika lub awaria izolatora – nie mogą być szybko przywrócone, a w takich sytuacjach automatyczne ponowne zamykanie jest nieskuteczne. Gdy stosuje się ręczne ponowne zamykanie, operator musi zresetować relé i zamknąć wyłącznik. Jeśli uszkodzenie jest tymczasowe, linia pozostaje stabilna po drugim zamknięciu; jednak, jeśli uszkodzenie trwa, system ochrony ponownie rozłącza obwód i klasyfikuje go jako stałe uszkodzenie. Podczas tymczasowych uszkodzeń, ręczne ponowne zamykanie wprowadza znaczne opóźnienia.

Biorąc pod uwagę, że linie przesyłowe EHV przesyłają duże ilości energii, jakiejkolwiek opóźnienie operacyjne może prowadzić do istotnych strat systemowych zarówno z punktu widzenia kosztów, jak i stabilności. Aby uniknąć takich opóźnień spowodowanych interwencją ręczną, wprowadzane są schematy automatycznego ponownego zamykania do systemów przesyłowych EHV, eliminując niepotrzebne opóźnienia spowodowane przez człowieka. Recloserzy pomagają zarządzać tymi uszkodzeniami, dzieląc sieć na mniejsze segmenty (sekcjonery), jak pokazano na rysunku. Recloserzy są programowane do automatycznego wykonania procesu resetowania, umożliwiając bardziej solidne podejście do przywracania usług. W rezultacie dostępność dostaw jest zwiększona.

Główne cele systemów automatycznego ponownego zamykania:

1.Zmniejszenie przerw w dostawie energii dla konsumentów

2.Popolowanie ciągłości dostaw

3.Zmniejszenie wizyt w stacjach transformatorowych

Uszkodzenia linii przesyłowych można podzielić na trzy typy:

1.Tymczasowe uszkodzenia: Są to krótkotrwałe (tymczasowe) uszkodzenia. Na przykład, uderzenie pioruna w linię przesyłową powoduje przebicie, które jest tłumione przez różne urządzenia w bardzo krótkim czasie, a następnie samoczynnie wylecza się. Tymczasowe uszkodzenia stanowią około 80% do 90% uszkodzeń linii nawietrznych.

2.Semi-permanentne uszkodzenia: Te uszkodzenia trwają jeden lub więcej cykli łuku. Na przykład, kontakt drzewa z żyłką fazową tworzy łuk do ziemi. Łuk trwa kilka sekund, aż drzewo zostanie spalone, po czym uszkodzenie samoczynnie wyleczy się. Ten typ uszkodzenia występuje w 5% do 8% przypadków.

3.Trwałe uszkodzenia: Wynikają one z zerwania przewodnika, awarii izolatora lub awarii dowolnego sprzętu elektrycznego, powodując stałe uszkodzenie linii przesyłowej. Przywrócenie nie jest możliwe, dopóki uszkodzone komponenty nie zostaną wymienione lub naprawione.

Czas odzyskiwania dla pierwszych dwóch typów uszkodzeń można znacznie skrócić, stosując schematy automatycznego ponownego zamykania. System automatycznego ponownego zamykania obejmuje wysokoprędkowe kontakty robocze i materiały izolacyjne z ciałem stałym, wraz z wyłącznikami próżniowymi do przerwania prądu i zgaszenia łuku, oraz zaawansowane urządzenia czujników prądu i napięcia. W schemacie automatycznego ponownego zamykania, jeśli pierwsza próba nie powiedzie się, wykonuje się dwie lub trzy próby ponownego zamykania, aż do wyleczenia uszkodzenia. Jeśli uszkodzenie trwa, system permanentnie otwiera wyłącznik. Do systemu automatycznego ponownego zamykania można zastosować określony czas opóźnienia, aby umożliwić wyleczenie semi-permanentnych uszkodzeń z obwodu.

Czynniki wpływające na schematy automatycznego ponownego zamykania

Kluczowe czynniki wpływające na wybór martwej strefy w ponownym zamykaniu to czas odzyskiwania i liczba prób ponownego zamykania. Czynniki wpływające na wybór martwej strefy systemu to:

1.Stabilność systemu i synchronizacja

2.Rodzaj obciążenia

3.Właściwości wyłącznika (CB)

4.Czas dejonizacji ścieżki uszkodzenia

5.Czas resetowania relé ochrony

Dla szybkiego ponownego zamykania nie jest wymagane sprawdzanie synchronizacji w momencie ponownego zamykania. Jednak dla opóźnionego ponownego zamykania, przed ponownym zamykaniem musi być sprawdzona synchronizacja, co zwykle jest realizowane za pomocą relé synchronizacji.