Sulkuisten ja osituslaitteiden soveltaminen jakeluverkon automaatioon

1. Sulkuja ja osituslaitteita koskeva valinta

Sulkujen ja osituslaitteiden valinta on keskeistä jakeluverkon automatisoinnin saavuttamisessa. Osituslaitteet toimivat yhteistyössä ylävirtaisen sähkönjakelun puolella olevien katkojen kanssa. Ne katkaisevat automaattisesti, kun kolme ehtoa täyttyvät samanaikaisesti: virhevirta ylittää sen asetettu arvo, jännite on alle 300 mA ja asetettu laskennan määrä on saavutettu. Sulkujen käyttö tapahtuu sisäisissä alijakamoissa tai ulkoisilla pylväillä. Ne parantavat sähköntarjonnan luotettavuutta useiden sulkeutumiskierrosten kautta, tunnistavat vian alueet, vähentävät sähkökatkoon joutuvaa aluetta ja miniaturisoivat tietojen lähetys- ja hallintajärjestelmän, täten vastaen jakeluverkon automatisoinnin vaatimuksiin.

• Asenna ulkoiseen korkeajännitteeseen vakiovirtasulku (jossa on pysyvämagneettinen mekanismi) alijakamon ulosmenossa päälinjan suojalaitteeksi. Tämän kytkimen pitäisi olla asetettu suorittamaan kaksi sulkeutumista, nopea ja hitaampi (sitä voidaan myös säätää erityistarpeiden mukaan).

• Asenna suurten haarojen alkupisteisiin osituslaitteita, joissa on kaksilaskentaominaisuus, ja pienempien haarojen alkupisteisiin osituslaitteita, joissa on yksilaskentaominaisuus. Tämä erottaa tehokkaasti loppupään onnettomuuspisteitä, vähentää sähkökatkoon joutuvaa aluetta ja optimoi niiden koordinoinnin.

• Koska linjasuojauksessa käytetään uudelleensulkua, se varmistaa tehokkaasti, että linja voi ohittaa väliaikaisia vikoja, estäen yli 85 prosentin väliaikaisista vikoista huolestuttavan sähköntarjonnan laadun.

• Sulkun asennuksen yhteydessä lasketaan lyhytkierrosvirran suuruus ja säädellään sen aktivointiarvoa.

• Sulkuihin on asennettu etäkäyttörajapinnat, jotka tarjoavat riittävän tilan tulevan "neljän etä"-ohjauksen (etämittaus, etäohjaus, etäsignaali ja etämittaus) toteuttamiseksi.

• Linjan maavirheiden suhteen sulkujen on maavirhesuojauksen ominaisuudet, mutta ne voivat suojata vain koko linjan. Kun maavirhe tapahtuu, vian tarkkaa sijaintia ei voida määrittää. Jos valitaan osituslaitteita, joissa on maavirhesuojauksen ominaisuus, kustannukset ovat erittäin korkeat. Suositellaan, että käytetään maavirhesensoria alijakamossa ja maavirhesignaalilaitteita linjalla. Kun maavirhe tapahtuu, linjan maavirhesignaalit kääntyvät näyttämään ja lähettämään signaaleja, jotta määritetään tarkan sijainnin, ja alijakamon maavirhesensori vastaanottaa signaalit ja antaa hälytyksen.

• Sulkujen ja osituslaitteiden hyvän koordinoinnin varmistamiseksi jo asennettuja pylväsperustaisia vakiovirtakatkaisimia on muutettava kuormituksenkykyisiksi kytkimiin.

2. Esimerkin havainnollistus

Otetaan esimerkiksi radiaalisesti rakennettu sähköverkko, kuten kuvassa 1. Asennetaan osituslaitteita, joissa on kaksilaskentaominaisuus, suuriin haaroihin, joissa on erityisen raskas kuormitus ja suhteellisen pitkät linjat, ja osituslaitteita, joissa on yksilaskentaominaisuus, pienempiin haaroihin. Asetetaan sulkun alijakamon ulosmenossa olevan suljetun aikamuotoon, jossa on yksi nopea ja kaksi hitaampaa toimintoa. Asennetaan L2-haaran L1-linjan alkupisteeseen osituslaite F1, jolla on kaksilaskentaominaisuus, ja L3-haaraan osituslaite F2, jolla on yksilaskentaominaisuus.

Jos L2-haarassa tapahtuu vika, alijakamon ulosmenoissa oleva sulku havaitsee virhevirtan ja toimii nopeasti kerran. Koska osituslaite F1 ei ole vielä saavuttanut asetettua laskennan määrää, se pysyy suljetussa tilassa. Jossakin sulkeutumisvälein alijakamon ulosmenoissa oleva sulku sulkeutuu uudelleen. Jos kyseessä on väliaikainen vika, sulkun sulkeutuessa linjan sähköntarjonta palautuu. Jos kyseessä on pysyvä vika, ulosmenon sulku katkaisee uudelleen. Osituslaite F1 saavuttaa asetetun laskennan määrän, laskee alas ja katkaisee, erottellen vian alueen. Kun ulosmenoissa oleva sulku sulkeutuu uudelleen, muille linjoille palautuu sähköntarjonta.

Tämä ratkaisu on sovellettavissa, kun alkuperäiset pylväsperustaiset katkaisimet eivät vastaa jakeluverkon automatisoinnin vaatimuksia. Sulkujen ja osituslaitteiden lisääminen realisoi täysin 10 kV -linjojen suojauksen, on sopiva sähköverkon rakentamiselle ja kehitykselle sekä vastaa jakeluverkon automatisoinnin vaatimuksia.