Автоматическая схема повторного включения для целей систем передачи Типы и факторы

Автоматическая схема повторного включения для систем передачи

Автоматическая система повторного включения представляет собой последовательно соединенную сеть, предназначенную для снижения эксплуатационных затрат и повышения надежности сети. Линии электропередачи сверхвысокого напряжения (СВН) используются для передачи больших объемов электроэнергии, на уровне тысяч мегаватт (МВт), поэтому их прерывание должно быть исключено любыми средствами. Несмотря на то, что неисправности на этих воздушных линиях встречаются часто, подача электроэнергии через них не должна прерываться на длительное время из-за временных или постоянных неисправностей.

Временные неисправности, такие как падение деревьев, удары молнии или контакт птиц с воздушными линиями, могут устраняться автоматически без необходимости принятия корректирующих мер. В отличие от этого, постоянные неисправности, такие как обрыв проводника или отказ изолятора, не могут быть быстро восстановлены, и в таких случаях автоматическое повторное включение неэффективно. При использовании ручного повторного включения оператор должен сбросить реле и закрыть выключатель. Если неисправность временная, линия остается стабильной после второго включения; однако, если неисправность сохраняется, система защиты снова отключает цепь и классифицирует ее как постоянную неисправность. Во время временных неисправностей ручное повторное включение вводит значительные задержки.

Учитывая, что линии СВН передают большие объемы электроэнергии, любая операционная задержка может привести к существенным потерям системы как с точки зрения стоимости, так и стабильности. Чтобы избежать таких задержек, вызванных ручным вмешательством, в системы СВН внедряются схемы автоматического повторного включения, устраняющие ненужные задержки, вызванные человеком. Повторители помогают управлять этими неисправностями, разделяя сеть на меньшие сегменты (секционизаторы), как показано на рисунке. Повторители запрограммированы на автоматическое выполнение процесса сброса, обеспечивая более надежный подход к восстановлению обслуживания. В результате доступность питания увеличивается.

Основные цели систем автоматического повторного включения:

1. Снижение перебоев в подаче электроэнергии потребителям

2. Улучшение непрерывности подачи электроэнергии

3. Сокращение посещений подстанций

Неисправности на линиях передачи можно разделить на три типа:

1. Временные неисправности: это кратковременные (временные) неисправности. Например, удар молнии по линии передачи вызывает перенапряжение, которое подавляется различными устройствами в течение очень короткого времени, а затем устраняется автоматически. Временные неисправности составляют примерно 80% - 90% всех неисправностей воздушных линий передачи.

2. Полувременные неисправности: эти неисправности продолжаются на протяжении одного или нескольких циклов дуги. Например, при контакте дерева с живым фазным проводником возникает дуга на землю. Дуга сохраняется несколько секунд, пока дерево не сгорит, после чего неисправность устраняется автоматически. Этот тип неисправности встречается в 5% - 8% случаев.

3. Постоянные неисправности: они возникают вследствие обрыва проводника, отказа изолятора или неисправности любого электрического оборудования, вызывая постоянную неисправность на линии передачи. Восстановление невозможно до тех пор, пока не будут заменены или отремонтированы поврежденные компоненты.

Время восстановления для первых двух типов неисправностей можно значительно сократить с помощью схем автоматического повторного включения. Автоматическая система повторного включения включает высокоскоростные контакты, твердые диэлектрические изоляционные материалы, а также вакуумные прерыватели для прерывания тока и гашения дуги, а также продвинутые устройства для измерения тока и напряжения. В схеме автоматического повторного включения, если первая попытка не устраняет неисправность, делается две или три попытки повторного включения, пока неисправность не будет устранена. Если неисправность сохраняется, система окончательно открывает выключатель. К системе автоматического повторного включения можно применить задержку, чтобы полувременные неисправности успели устраниться из цепи.

Факторы, влияющие на схемы автоматического повторного включения

Ключевые факторы, влияющие на выбор времени ожидания при повторном включении, включают время восстановления и количество попыток повторного включения. Факторы, влияющие на выбор времени ожидания системы, следующие:

1. Стабильность системы и синхронизация

2. Тип нагрузки

3. Характеристики выключателей (CB)

4. Время деионизации пути неисправности

5. Время сброса реле защиты

Для высокоскоростного повторного включения проверка синхронизации не требуется. Однако для задержанного повторного включения синхронизация должна быть проверена перед повторным включением, обычно с помощью реле синхронизации.