Was ist die Technologie zur automatischen Fehlerdiagnose von Wiederzuschlagern?
Laut Statistiken sind die meisten Störungen an Freileitungen "vorübergehend", wobei dauerhafte Störungen in der Regel weniger als 10% ausmachen. Derzeit können bei 10kV-Verteilnetzleitungen durch die kombinierte Verwendung von automatischen Wiederanschlussgeräten und Abschnittsschaltern nach einer vorübergehenden Störung schnell die Stromversorgung wiederhergestellt und im Falle einer dauerhaften Störung der defekte Leitungsteil isoliert werden. Es ist notwendig, den Betriebsstatus des automatischen Wiederanschlussreglers zu überwachen, um dessen Betriebssicherheit zu erhöhen.
1. Technologische Forschung im In- und Ausland
1.1 Klassifizierung von automatischen Wiederanschlussgeräten
Automatische Wiederanschlussgeräte werden in stromgesteuerte und spannungsgesteuerte Geräte unterteilt. Ein stromgesteuertes Wiederanschlussgerät kann nach dem Auslösen aufgrund eines Fehlerstroms wieder anschlussfähig gemacht werden. Dieses Gerät dient sowohl als Schutzschalter und kann ein bis drei Wiederanschlussvorgänge durchführen. Es eliminiert die fehlerhaften Abschnitte nacheinander, beginnend mit dem letzten Abschnitt, bis der fehlerhafte Abschnitt identifiziert ist. Da es mehrere Wiederanschlussvorgänge mit Fehlerstrom erfordert, hat es einen relativ großen Einfluss auf das Stromnetz. Je mehr Abschnitte vorhanden sind, desto mehr Wiederanschlussvorgänge sind erforderlich und desto länger dauert die Zeit. Daher sollte die Anzahl der Abschnitte in der Regel nicht mehr als drei betragen. Es eignet sich für Zweigleitungen und radial angeordnete Leitungen.
Die andere Art von Wiederanschlussgerät, das spannungsgesteuerte Wiederanschlussgerät, löst aus, wenn die Leitung ihren Spannung verliert, und schließt nach einer Zeitspanne, wenn die Spannung wiederhergestellt wird. Der Ausgangsschalter in der Umspannanlage muss zweimal wieder anschlussfähig gemacht werden, um die Fehlersuche und die Wiederherstellung der Stromversorgung abzuschließen. Der erste Wiederanschluss dient zur Identifizierung des fehlerhaften Abschnitts. Basierend auf der Anzahl der geöffneten Schalter in jedem Abschnitt wird der fehlerhafte Abschnitt bestimmt, und die Schalter auf beiden Seiten des fehlerhaften Abschnitts werden gesperrt, um den Fehler zu isolieren. Der zweite Wiederanschluss dient zur Wiederherstellung der Stromversorgung in den nichtfehlerhaften Abschnitten.
Der gesamte Speiseleiter erlebt während des Wiederanschlussvorgangs nur einmal den Fehlerstrom, aber es dauert relativ lange, bis die Fehlersuche und die Wiederherstellung der Stromversorgung abgeschlossen sind. Da der Überstrom-Schnellabschalt-Schutz durch den Speiseleiterschalter in der Umspannanlage erreicht werden muss, ist es nicht geeignet für lange Leitungen. Allerdings wurde dieser Widerspruch mit dem Anstieg der Systemkapazität allmählich gelöst. Es ist anwendbar für kurze radiale oder ringförmige Leitungen, um eine primäre Automatisierung zu erreichen.
1.2 Probleme bei traditioneller Detektion
Aufgrund von Faktoren wie Herstellungsprozessen und Verschleiß durch langfristige Nutzung können automatische Wiederanschlussgeräte fehlfunktionieren oder falsch arbeiten. Derzeit basiert die Detektion von automatischen Wiederanschlussgeräten hauptsächlich auf manuellen Detektionsgeräten, was hohe Investitionskosten verursacht.
1.3 Forschungsstand und Entwicklungsrichtungen im In- und Ausland
Was die Zustandsdetektionstechnologie für automatische Wiederanschlussgeräte betrifft, wird in China hauptsächlich die Methode der offline periodischen Wartung angewendet, einschließlich Isolationswiderstandstests, Isolationswiderstandstests der Steuerungsschaltung, Wechselspannungs-Widerstandstests usw.
Die Hauptnachteile sind, dass die Prüfgeräte groß und schwer sind, was den Transport erschwert. Während des Prüfvorgangs müssen die Prüfgeräte gehoben werden, was gewisse Sicherheitsrisiken birgt. Gleichzeitig erfordert die Prüfung eine große Menge an Arbeitskräften und Materialressourcen. Bisher werden relativ vollständige Prüf- und Diagnosesysteme in der tatsächlichen Produktion noch sehr selten angewendet.
Die Detektion und Analyse von automatischen Wiederanschlussreglern haben bestimmte Fortschritte gemacht. Derzeit wurden automatische Analysatoren erfolgreich und weit verbreitet eingeführt. Es erfordert nur eine einfache Schnittstellenverbindung und kann in einem "Plug-and-Play"-Verfahren an verschiedene automatische Wiederanschlussgeräte verschiedener Hersteller angeschlossen werden. Durch Einspeisen von Stromsignalen in das automatische Wiederanschlussgerät können relevante Informationen wie die TCC (Time-Current Characteristic)-Kurve und die Steuerfolge gemessen werden.
Es ermöglicht eine umfassende Steuerung von Parametern wie Wellenform, Zeit und Amplitude des Stromsignals. Gleichzeitig kann es die Antwortinformationen des Stromreglers genau aufzeichnen, wobei die Antwortzeit auf Mikrosekunden genau ist. Es kann eine vollständige Prüfung in Reihenfolge steuern und ausführen und die Textprüfergebnisse sofort anzeigen, z.B. die durch die Stromeingangsantwort generierten Befehle zusammen mit den Mess- und Aufzeichnungsevents, einschließlich Auslösen, Wiederanschluss und Rücksperre.
Die Forschung zu intelligenter Fehlersuche konzentriert sich hauptsächlich auf die folgenden Aspekte:
2. Fehlersuchetechnologie für automatische Wiederanschlussgeräte
Das Fehlersuchesystem für automatische Wiederanschlussgeräte ist anwendbar auf die Fehlersuche von Reglern von automatischen Wiederanschlussgeräten für 10kV-Freileitungen. Nachdem der "Schalterteil" der Leitung an den Wiederanschlussregler angeschlossen ist, werden durch Softwaresteuerung verschiedene Arten von simulierten Fehlerströmen in den Wiederanschlussregler eingespeist, und "Öffnen-und-Schließen"-Operationen werden gemäß den Befehlen des Reglers ausgeführt. Die Antwortreaktion des Wiederanschlussreglers auf Stromänderungen wird aufgezeichnet. Durch Softwareanalyse wird festgestellt, ob der Regler korrekt auf die Fehlersituation reagiert und ob die Reaktion den Anforderungen entspricht. Verschiedene Fehlertestanalysen können durchgeführt werden, um die automatische Detektion von Fehlern im Wiederanschlussregler zu ermöglichen.
Das Fehlersuchesystem für automatische Wiederanschlussgeräte verbindet sich über universelle oder speziell hergestellte Schnittstellen mit verschiedenen Modellen von automatischen Wiederanschlussgeräten. Die relevanten Leistungsmerkmale der automatischen Wiederanschlussgeräte können durch professionelle Analysesoftware erkannt werden, und alle Steuerung und Prüfung werden durch Software erreicht. Die Systemmerkmale der Fehlersuche für automatische Wiederanschlussgeräte sind wie folgt:
Das System verwendet eine hochgenaue Stromquelle, die die Vorteile hoher Genauigkeit, hoher Auflösung und zuverlässiger Leistung bietet, was die Genauigkeit der simulierten Stromausgabe verbessert. Durch Software können Parameter wie Wellenform, Amplitude, Anstiegszeit, Dauer und Abfallzeit des Stroms umfassend gesteuert werden, was die Authentizität der Fehlerstromsimulation verbessert. Gleichzeitig können Informationen wie Wellenform und Amplitude des Stroms in Echtzeit angezeigt werden, was eine effektivere Analyse ermöglicht.
Das System ist mit einer universellen Schnittstelle entworfen, die eine "Plug-and-Play"-Betriebsweise vor Ort ermöglicht, indem Signale und Daten über die universelle Schnittstelle übertragen werden.
Datenbankaufbau: Die Ampere-Sekunden-Kennlinie ist die inverse Zeit-Beziehungskurve zwischen der Öffnungszeit und dem Unterbrechungsstrom eines Wiederanschlussgeräts, einschließlich schneller TCC (Time-Current Characteristic) und langsamer TCC. Derzeit sind die Ampere-Sekunden-Kurven von automatischen Wiederanschlussreglern hauptsächlich Cooper, IEEE (US) und IEC-Standards. Die Analyse-Software des Systems enthält eingebaute Datenbanken, die die Analyse erleichtern.
Datenbankaufbau: Die Ampere-Sekunden-Kennlinie ist eine inverse Zeitkurve für die Öffnungszeit vs. Unterbrechungsstrom des Wiederanschlussgeräts, einschließlich schneller und langsamer TCC. Derzeit sind die Ampere-Sekunden-Kurven von automatischen Wiederanschlussreglern hauptsächlich Cooper, IEEE (US) und IEC-Standards. Die Analyse-Software des Systems enthält eingebaute Datenbanken, die die Analyse erleichtern.
3. Schlussfolgerung
Die Fehlersuchetechnologie für automatische Wiederanschlussgeräte kann verschiedene Anomalien analysieren, darunter anomale Instant-Wiederanschlussfunktion, anomale TCC (Time-Current Characteristic)-Kurve, anomale Überstromschutzfunktion, anomaler Wiederanschlussintervalltest und anomale Schließsperre. Diese Technologie repräsentiert die Entwicklungstrend, die Wartung von automatischen Wiederanschlussgeräten von traditioneller geplanter Wartung zu fortschrittlicher zustandsbasierter Wartung zu verlagern. Sie ermöglicht eine umfassende Analyse und Diagnose des Steuerungsteils der Wiederanschlussgeräte und verbessert erheblich das technische Niveau der zustandsbasierten Wartung von Wiederanschlussgeräten. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung von Unfällen in Verteilnetzleitungen.
