چه است تکنولوژی تشخیص خطا در بازپرکننده خودکار

بر اساس آمار، بیشترین تعداد خرابی‌های خطوط هوایی "گذرا" هستند و خرابی‌های دائمی معمولاً کمتر از ۱۰٪ را تشکیل می‌دهند. در حال حاضر، برای خطوط شبکه توزیع ۱۰kV، استفاده ترکیبی از دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار و جداکننده‌ها می‌تواند پس از یک خرابی گذرا به سرعت تامین برق را بازگرداند و در صورت خرابی دائمی بخش خط خراب را جدا کند. نظارت بر وضعیت عملکرد کنترل‌کننده دوباره‌بسته‌کننده خودکار برای افزایش قابلیت اطمینان عملیاتی آن ضروری است.

۱. پژوهش‌های فناوری داخلی و خارجی
۱.۱ طبقه‌بندی دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار

دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار به دو نوع جریانی و ولتاژی تقسیم‌بندی می‌شوند. یک دوباره‌بسته‌کننده جریانی پس از قطع شدن به علت جریان خرابی می‌تواند دوباره بسته شود. این نوع دوباره‌بسته‌کننده هم به عنوان دستگاه قطع کننده محافظ و هم انجام یک تا سه عملیات دوباره‌بسته شدن را انجام می‌دهد. این دستگاه بخش‌های خراب را یک به یک از آخرین بخش شروع کرده تا بخش خراب شناسایی شود. چون نیاز به چندین عملیات دوباره‌بسته شدن با جریان خرابی دارد، تأثیر نسبتاً زیادی بر شبکه برق دارد. علاوه بر این، هر چه تعداد بخش‌ها بیشتر باشد، نیاز به عملیات دوباره‌بسته شدن بیشتر و زمان لازم بیشتر خواهد بود. بنابراین، تعداد بخش‌ها معمولاً نباید بیش از سه باشد. این نوع مناسب برای خطوط شاخه‌ای و خطوط شعاعی است.

نوع دیگر دوباره‌بسته‌کننده، دوباره‌بسته‌کننده ولتاژی، زمانی که خط از ولتاژ محروم می‌شود قطع می‌شود و پس از یک تأخیر زمانی با بازگشت تغذیه دوباره بسته می‌شود. دستگاه قطع کننده خروجی در زیرстанیون نیاز به دو بار دوباره‌بسته شدن دارد تا جداسازی خرابی و بازگرداندن تامین برق کامل شود. اولین دوباره‌بسته شدن برای شناسایی بخش خراب است. بر اساس تعداد دستگاه‌های قطع کننده باز در هر بخش، بخش خراب تعیین می‌شود و دستگاه‌های قطع کننده دو طرف بخش خراب قفل می‌شوند تا خرابی جداسازی شود. دومین دوباره‌بسته شدن برای بازگرداندن تامین برق به بخش‌های غیرخراب است.

در کل خط فقط یک بار جریان خرابی در طول فرآیند دوباره‌بسته شدن تجربه می‌کند، اما زمان کامل کردن جداسازی خرابی و بازگرداندن تامین برق نسبتاً طولانی است. چون محافظ سریع‌قطع از جریان بیش از حد باید توسط دستگاه قطع کننده خط در زیرستانیون انجام شود، این نوع برای خطوط طولانی مناسب نیست. اما با افزایش ظرفیت سیستم، این تضاد تدریجاً حل شده است. این نوع برای خطوط شعاعی یا حلقه‌ای کوتاه برای دستیابی به اتوماسیون اولیه مناسب است.

۱.۲ مشکلات تشخیص سنتی

به دلیل عواملی مانند فرآیندهای تولید و افت تدریجی ناشی از استفاده طولانی‌مدت، دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار ممکن است دچار خرابی یا عملکرد نادرست شوند. در حال حاضر، تشخیص دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار عمدتاً به وسیله دستگاه‌های تشخیص دستی انجام می‌شود که هزینه سرمایه‌گذاری بالایی دارند.

۱.۳ وضعیت پژوهش و روندهای توسعه در داخل و خارج کشور

در مورد فناوری تشخیص وضعیت دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار، در چین عمدتاً روش‌های نگهداری دوره‌ای آفلاین مورد استفاده قرار می‌گیرند، شامل آزمون‌های مقاومت عایقی، آزمون‌های مقاومت عایقی مدار کنترل و آزمون‌های ولتاژ متناوب تحمل.

نقایص اصلی آن این است که تجهیزات تشخیصی سنگین و حجم زیادی دارند و حمل و نقل آن‌ها ناگوار است. در طول فرآیند آزمون تجهیزات تشخیصی، نیاز است تا بلند شوند که موجب خطرات ایمنی خاصی می‌شود. همچنین، تشخیص نیازمند مقدار زیادی از نیروی انسانی و منابع مادی است. در حال حاضر، سیستم‌های تشخیص و تشخیص نسبتاً کامل هنوز به طور گسترده‌ای در تولید واقعی استفاده نمی‌شوند.

تشخیص و تحلیل کنترل‌کننده‌های دوباره‌بسته‌کننده خودکار پیشرفت‌هایی داشته است. در حال حاضر، تحلیل‌گرهای خودکار به طور موفق و گسترده‌ای پذیرفته شده‌اند. تنها نیاز به اتصال رابط ساده است و می‌تواند به طور «پلاگ و پلی» به دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار مختلف از سازندگان گوناگون متصل شود. با تزریق سیگنال‌های جریان به دوباره‌بسته‌کننده خودکار، اطلاعات مرتبط مانند منحنی TCC (ویژگی زمان-جریان) و دنباله کنترل قابل اندازه‌گیری است.

این تحلیل‌گر قادر است به کنترل کامل پارامترهایی مانند موج، زمان و دامنه سیگنال جریان باشد. همزمان، می‌تواند پاسخ‌های کنترل‌کننده جریان را با دقت میکروثانیه‌ای ثبت کند. می‌تواند کنترل و اجرای کامل یک آزمون را به ترتیب و نمایش نتایج آزمون متنی را به طور فوری انجام دهد، مانند نمایش دستورات تولید شده توسط پاسخ ورودی جریان همراه با رویدادهای اندازه‌گیری و ثبت، از جمله قطع، دوباره‌بسته شدن و قفل‌کردن بازنشانی.

تحقیقات در زمینه تشخیص خطا هوشمند عمدتاً روی موارد زیر متمرکز است:

• تحقیق در فناوری تشخیص خطا هوشمند یکپارچه؛

• تحقیق در سیستم‌های تشخیص خطا هوشمند شبکه‌ای؛

• تحقیق در ساختارهای تشخیص خطا هوشمند سازگار.

۲. فناوری تشخیص خطا برای دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار

سیستم تشخیص خطا برای دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار برای تشخیص خطا در کنترل‌کننده‌های دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار خطوط هوایی ۱۰kV مناسب است. پس از اتصال بخش "قطع‌کننده" خط به کنترل‌کننده دوباره‌بسته‌کننده، با کنترل نرم‌افزاری، جریان‌های خرابی شبیه‌سازی شده مختلف به کنترل‌کننده دوباره‌بسته‌کننده تزریق می‌شود و عملیات "باز و بسته" بر اساس دستورات کنترل‌کننده انجام می‌شود. پاسخ عملیاتی کنترل‌کننده دوباره‌بسته‌کننده به تغییرات جریان ثبت می‌شود. با تحلیل نرم‌افزاری، تعیین می‌شود که آیا کنترل‌کننده می‌تواند به صحیح به وضعیت خرابی پاسخ دهد و آیا پاسخ آن با الزامات مطابقت دارد. تحلیل‌های آزمون خطا متنوعی می‌تواند انجام شود که تشخیص خودکار خطا در کنترل‌کننده دوباره‌بسته‌کننده را ممکن می‌سازد.

سیستم تشخیص خطا برای دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار از طریق رابط‌های عمومی یا خاص‌ساخته به مدل‌های مختلف دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار متصل می‌شود. عملکرد مربوط به دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار می‌تواند از طریق نرم‌افزار تحلیلی حرفه‌ای شناسایی شود و تمام کنترل و آزمون‌ها از طریق نرم‌افزار انجام می‌شوند. ویژگی‌های سیستم تشخیص خطا برای دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار به شرح زیر است:

• سیستم از منبع جریان با دقت بالا استفاده می‌کند که دارای مزایای دقت بالا، قدرت تفکیک بالا و عملکرد قابل اعتماد است و دقت خروجی جریان شبیه‌سازی شده را افزایش می‌دهد. از طریق نرم‌افزار، پارامترهایی مانند موج، دامنه، زمان صعود، مدت زمان و زمان نزول جریان می‌توانند به طور کامل کنترل شوند که واقعیت جریان خرابی را افزایش می‌دهد. همزمان، اطلاعاتی مانند موج و دامنه جریان می‌توانند به طور واقعی نمایش داده شوند که تحلیل مؤثرتری را ممکن می‌سازد.

• سیستم با رابط عمومی طراحی شده است که از طریق رابط عمومی عملیات «پلاگ و پلی» در محل ممکن است و انتقال سیگنال‌ها و داده‌ها را ممکن می‌سازد.

• ایجاد پایگاه داده: خصوصیت آمپر-ثانیه منحنی رابطه معکوس زمانی بین زمان قطع و جریان قطع کننده دوباره‌بسته‌کننده است که شامل TCC (ویژگی زمان-جریان) سریع و کند است. در حال حاضر، برای دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار.

• ایجاد پایگاه داده: خصوصیت آمپر-ثانیه یک منحنی معکوس زمانی برای زمان قطع دوباره‌بسته‌کننده نسبت به جریان قطع است که شامل TCC (ویژگی زمان-جریان) سریع و کند است. در حال حاضر، منحنی‌های آمپر-ثانیه کنترل‌کننده‌های دوباره‌بسته‌کننده خودکار عمدتاً استانداردهای Cooper، IEEE (آمریکا) و IEC هستند. نرم‌افزار تحلیل سیستم دارای پایگاه داده‌های داخلی برای تحلیل آسان است.

۳. نتیجه‌گیری

فناوری تشخیص خطا دوباره‌بسته‌کننده‌های خودکار می‌تواند شرایط ناهماهنگ مختلفی را تحلیل کند، از جمله عملکرد ناهماهنگ دوباره‌بسته شدن لحظه‌ای، منحنی TCC (ویژگی زمان-جریان) ناهماهنگ، عملکرد محافظی ناهماهنگ از جریان بیش از حد، آزمون فاصله دوباره‌بسته شدن ناهماهنگ و قفل‌کردن بازنشانی ناهماهنگ. این فناوری نشان‌دهنده روند توسعه از نگهداری برنامه‌ریزی شده سنتی دوباره‌بسته‌کننده‌ها به نگهداری بر اساس وضعیت پیشرفته است. این فناوری تحلیل و تشخیص کامل بخش کنترل دوباره‌بسته‌کننده‌ها را ممکن می‌سازد و سطح فنی نگهداری بر اساس وضعیت دوباره‌بسته‌کننده‌ها را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این فناوری نقش مهمی در جلوگیری از حوادث خطوط انتقال شبکه توزیع دارد.