¿Qué es la tecnología de diagnóstico de fallas del recierre automático?
Según las estadísticas, la gran mayoría de las fallas en líneas aéreas son "transitorias", con las fallas permanentes generalmente representando menos del 10%. Actualmente, para las líneas de distribución de 10kV, el uso combinado de reclosers automáticos y seccionadores puede restaurar rápidamente el suministro de energía después de una falla transitoria e aislar el tramo de línea defectuoso en caso de una falla permanente. Es necesario monitorear el estado operativo del controlador de recierre automático para mejorar su confiabilidad operativa.
1. Investigación Tecnológica Nacional e Internacional
1.1 Clasificación de los Reclosers Automáticos
Los reclosers automáticos se clasifican en reclosers de corriente y reclosers de voltaje. Un recloser de corriente es aquel que puede recerrar después de un viaje en respuesta a una corriente de falla. Este tipo de recloser sirve tanto como dispositivo de desconexión protectora como puede realizar de uno a tres recierres. Elimina los tramos defectuosos uno por uno, comenzando por el último tramo hasta identificar el tramo defectuoso. Dado que requiere múltiples recierres con corriente de falla, tiene un impacto relativamente grande en la red eléctrica. Además, cuantos más tramos haya, más recierres serán necesarios y más tiempo requerirá. Por lo tanto, generalmente no es aconsejable que el número de tramos exceda los tres. Es adecuado para líneas de ramal y líneas de tipo radial.
El otro tipo de recloser, el recloser de voltaje, se desconecta cuando la línea pierde voltaje y se recierra después de un retraso de tiempo cuando se restablece la energía. El interruptor de salida en la subestación necesita recerrar dos veces para completar el aislamiento de la falla y la restauración del suministro de energía. El primer recierre es para identificar el tramo defectuoso. Basándose en el número de interruptores abiertos en cada tramo, se determina el tramo defectuoso y se bloquean los interruptores a ambos lados del tramo defectuoso para aislar la falla. El segundo recierre es para restablecer el suministro de energía a los tramos no defectuosos.
Toda la alimentadora solo experimenta la corriente de falla una vez durante el proceso de recierre, pero lleva un tiempo relativamente largo completar el aislamiento de la falla y la restauración del suministro de energía. Dado que la protección rápida contra sobrecorriente debe realizarse mediante el interruptor de alimentación en la subestación, no es adecuado para líneas largas. Sin embargo, con el aumento de la capacidad del sistema, esta contradicción se ha ido mitigando gradualmente. Es aplicable a líneas cortas de tipo radial o en anillo para lograr la automatización primaria.
1.2 Problemas con la Detección Tradicional
Debido a factores como los procesos de fabricación y el desgaste por el uso prolongado, los reclosers automáticos pueden fallar o funcionar incorrectamente. Actualmente, la detección de los reclosers automáticos se basa principalmente en dispositivos de detección manual, lo que implica costos de inversión altos.
1.3 Estado de la Investigación y Tendencias de Desarrollo Nacional e Internacional
En cuanto a la tecnología de detección de estado para reclosers automáticos, en China, se adoptan principalmente métodos de mantenimiento periódico fuera de línea, incluyendo pruebas de resistencia aislante, pruebas de resistencia aislante del circuito de control, pruebas de tensión alterna, etc.
Sus principales inconvenientes son que el equipo de detección es voluminoso y pesado, lo que dificulta su transporte. Durante el proceso de prueba del equipo de detección, es necesario elevarlo, lo que plantea ciertos riesgos de seguridad. Además, la detección requiere una gran cantidad de recursos humanos y materiales. Actualmente, los sistemas de detección y diagnóstico relativamente completos aún se aplican muy raramente en la producción real.
La detección y análisis de los controladores de reclosers automáticos han visto cierto desarrollo. Actualmente, los analizadores automáticos han sido adoptados con éxito y de manera generalizada. Solo requiere una conexión de interfaz simple y puede conectarse a diversos reclosers automáticos de diferentes fabricantes de manera "plug and play". Al inyectar señales de corriente al recloser automático, se pueden medir información relevante como la curva TCC (Característica Tiempo-Corriente) y la secuencia de control.
Permite un control completo sobre parámetros como la forma de onda, el tiempo y la amplitud de la señal de corriente. Al mismo tiempo, puede registrar con precisión la información de respuesta del controlador de corriente, con el tiempo de respuesta preciso a microsegundos. Puede controlar y ejecutar completamente una prueba en secuencia e instantáneamente mostrar los resultados de la prueba de texto, como mostrar los comandos generados por la respuesta de la entrada de corriente junto con la medición y el registro de eventos, incluyendo desconexiones, recierres y bloqueos de reinicio.
La investigación en diagnóstico de fallas inteligente se centra principalmente en los siguientes aspectos:
2. Tecnología de Diagnóstico de Fallas para Reclosers Automáticos
El sistema de diagnóstico de fallas para reclosers automáticos es aplicable al diagnóstico de fallas de los controladores de reclosers automáticos para líneas aéreas de 10kV. Después de conectar la "parte del interruptor" de la línea al controlador de recierre, se inyectan diferentes tipos de corrientes de falla simuladas al controlador de recierre a través del control de software, y se realizan operaciones de "apertura y cierre" según los comandos del controlador. Se registra la respuesta de acción del controlador de recierre a los cambios de corriente. A través del análisis de software, se determina si el controlador puede responder correctamente a la situación de falla y si la respuesta cumple con los requisitos. Se pueden realizar diversos análisis de pruebas de fallas, permitiendo la detección automática de fallas en los controladores de recierre.
El sistema de diagnóstico de fallas para reclosers automáticos se conecta a diferentes modelos de reclosers automáticos a través de interfaces genéricas o especialmente diseñadas. El rendimiento relevante de los reclosers automáticos puede detectarse a través de software de análisis profesional, y todo el control y las pruebas se logran a través de software. Las características del sistema de diagnóstico de fallas para reclosers automáticos son las siguientes:
El sistema utiliza una fuente de corriente de alta precisión, que tiene las ventajas de alta precisión, alta resolución y rendimiento confiable, mejorando la precisión de la salida de corriente simulada. A través del software, se pueden controlar de manera integral parámetros como la forma de onda, la amplitud, el tiempo de subida, la duración y el tiempo de caída de la corriente, mejorando la autenticidad de la simulación de corriente de falla. Al mismo tiempo, se puede mostrar en tiempo real información como la forma de onda y la amplitud de la corriente, permitiendo un análisis más efectivo.
El sistema está diseñado con una interfaz genérica, que permite la operación "plug and play" en el sitio a través de la interfaz genérica, realizando la transmisión de señales y datos.
Establecimiento de base de datos: La característica amperio-segundo es la curva de relación inversa entre el tiempo de apertura y la corriente de interrupción de un recloser, incluyendo TCC rápida (Característica Tiempo-Corriente) y TCC lenta. Actualmente, para los controladores de recierre automático.
Establecimiento de base de datos: La característica amperio-segundo es una curva de relación inversa entre el tiempo de apertura y la corriente de interrupción del recloser, cubriendo TCC rápida y lenta. Actualmente, las curvas amperio-segundo de los controladores de recierre automático son principalmente Cooper, IEEE (EE.UU.) y estándares IEC. El software de análisis del sistema tiene bases de datos incorporadas para facilitar el análisis.
3. Conclusión
La tecnología de diagnóstico de fallas de reclosers automáticos puede analizar diversas condiciones anormales, incluyendo función de recierre instantáneo anormal, curva TCC (Característica Tiempo-Corriente) anormal, función de protección contra sobrecorriente anormal, prueba de intervalo de recierre anormal y bloqueo de cierre anormal. Esta tecnología representa la tendencia de desarrollo de la transición del mantenimiento programado de los reclosers automáticos al mantenimiento basado en condiciones avanzado. Permite un análisis y diagnóstico integral de la parte de control de los reclosers, mejorando significativamente el nivel técnico del mantenimiento basado en condiciones de los reclosers. Juega un papel crucial en la prevención de accidentes en las líneas de transmisión de la red de distribución.
