Ключови приложения и предимства на микропроцесорни защитни устройства в индустриалните системи за разпределение на електроенергия

I. Предистория

С развитието на интелигентните системи за електроенергия микропроцесорните устройства за защита са станали ключови компоненти в модерните индустриални системи за разпределение на електроенергия поради тяхната висока точност, многфункционалност и надеждност. Използвайки проекта за разпределение на електроенергия в един завод за рекуперация на природен газ в Близкия изток като пример, тази статия разглежда ключовата роля на серията AM микропроцесорни устройства за защита в подобряването на безопасността, надеждността и нивото на автоматизация на системата, както и анализира техническите им предимства и персонализирани решения в практически приложения.

В индустриалните системи за разпределение на електроенергия, стабилната работа на електрическото оборудване е директно свързана с производствената безопасност и ефективност. Традиционните методи за релейна защита вече не могат да удовлетворят изискванията в сложни условия на работа. В сравнение, микропроцесорните устройства за защита предлагат по-ефективна защита чрез реално време наблюдение, запис на дефекти и интелигентен анализ. Тази статия детайлно описва функционалните характеристики и приложната стойност на микропроцесорните устройства за защита, комбинирайки конкретни инженерни случаи.

II. Основни функции на микропроцесорните устройства за защита

Чрез интеграция на множество защитни функции, микропроцесорните устройства за защита могат да реагират на различни дефекти в системите за електроенергия, включително прекомерен ток, недостиг на напрежение и земно замъкване.

В проекта за рекуперация на природен газ в Близкия изток, устройствата от серия AM предоставят персонализирани защитни схеми за различно оборудване:

• Линейна защита:
  Разполага с мигновена защита срещу прекомерен ток, защита срещу прекомерен ток в нейтрална точка и защита срещу отказ на превключвателя, за да осигури безопасността на линиите за пренос.

• Защита на двигатели:
  Добавя защита срещу обратна фаза, симулация на термичен реле и защита срещу заключен ротор, за да предотврати повреди на двигателите при аномални условия.

• Защита на кондензатори:
  Предотвратява повреди на банката от кондензатори при колебания на напрежението чрез защита срещу прекомерно напрежение и недостиг на напрежение.

• Автоматично превключване:
  Осигурява безпроблемно превключване между двойни източници на енергия, поддържа режими за проверка на синхронизираност и несинхронизираност, и гарантира непрекъснато доставяне на енергия.

Тези функции, реализирани чрез независими релейни изходни възли и реално време наблюдение на цифровите входящи сигнали, допълнително подобряват скоростта и надеждността на отговора на системата.

III. Техническа реализация на персонализирани решения

В практически приложения, микропроцесорните устройства за защита изискват програмна персонализация в съответствие с конкретните изисквания на проекта.

• Устройство за наблюдение PT:
  За да се справи с лъжливи срабатвания в защитата на напрежението на шината, анализ на вълновите данни установи, че източникът на интерференция е разделен регулятор на напрежението. Проблемът беше решен чрез оптимизиране на програмната логика.

• Оптимизация на логиката за автоматично превключване:
  Добавени са конфигурируеми забавяния за мигновени сигнали, за да се гарантира пълното изпълнение на процеса за автоматично превключване; въведени са критерии за отрицателно последователно напрежение в системите с ниско напрежение, за да се наложат стриктни условия за синхронизираност.

Персонализацията не само решава технически предизвикателства на място, но и подчертава гъвкавостта и адаптивността на микропроцесорните устройства за защита.

IV. Приложение на място и резултати

В този проект за рекуперация на природен газ, микропроцесорните устройства за защита са разпределени по високо- и нисконапрегнатите щитове. Чрез реално време наблюдение и бързо изолиране на дефекти, стабилността на системата е значително подобрена.

Ключови резултати включват:

• Подобрена надеждност: Функциите за запис и анализ на дефекти предоставят данни за операциите и поддръжката, намалявайки времето за отговор на дефект.

• Подобрена автоматизация: Позволява управление на подстанцията без или с минимален контрол, намалявайки трудовите разходи.

• Подобрена безопасност: Многослойни механизми за защита ефективно предотвратяват повреди на оборудването и прекъсвания на енергията.

V. Бъдеще на микропроцесорните устройства за защита

С развитието на IoT и изкуствен интелект, микропроцесорните устройства за защита ще интегрират още повече функции за дистанционно наблюдение и предиктивна поддръжка, ставайки ключови компоненти на умните мрежи. Их обхват на приложение ще се разшири от индустриалното разпределение на електроенергия до нови области, като възобновяема енергия и железопътен транспорт.

С тяхната многфункционалност, висока надеждност и интелигентни функции, микропроцесорните устройства за защита предоставят силна техническа подкрепа за модерните системи за електроенергия. Успешната реализация в проекта за рекуперация на природен газ в Близкия изток демонстрира, че персонализирани решения за микропроцесорна защита могат ефективно да отговарят на сложни оперативни изисквания, гарантирайки безопасна и надеждна работа на индустриалните системи за разпределение на електроенергия.