Công nghệ chẩn đoán lỗi tự động của máy đóng cắt lại là gì
Theo thống kê, phần lớn các sự cố trên đường dây架设的线路故障大多数是“瞬时性”的，永久性故障通常不到10%。目前，对于10kV配电网络线路，自动重合器和分段器的结合使用可以在瞬时故障后迅速恢复供电，并在发生永久性故障时隔离故障线路段。有必要监测自动重合控制器的运行状态，以提高其运行可靠性。
1. Nghiên cứu công nghệ trong và ngoài nước
1.1 Phân loại tự động đóng lại
Các thiết bị tự động đóng lại được phân thành hai loại: thiết bị đóng lại theo dòng điện và thiết bị đóng lại theo điện áp. Thiết bị đóng lại theo dòng điện là loại có thể đóng lại sau khi nhảy do dòng điện lỗi. Loại thiết bị này vừa hoạt động như một thiết bị ngắt bảo vệ, vừa có thể thực hiện từ một đến ba lần đóng lại. Nó loại bỏ các đoạn lỗi một cách tuần tự bắt đầu từ đoạn cuối cùng cho đến khi xác định được đoạn lỗi. Do yêu cầu nhiều lần đóng lại với dòng điện lỗi, nó có tác động tương đối lớn lên lưới điện. Hơn nữa, càng nhiều đoạn thì càng cần nhiều lần đóng lại và thời gian cần thiết càng dài. Do đó, số lượng đoạn thường không nên vượt quá ba. Nó phù hợp cho các đường nhánh và đường dây hình tia.
Loại thiết bị đóng lại khác, thiết bị đóng lại theo điện áp, sẽ nhảy khi đường dây mất điện áp và đóng lại sau một khoảng thời gian trễ khi điện được khôi phục. Bộ phận cắt ra ở trạm biến áp cần đóng lại hai lần để hoàn thành việc cô lập lỗi và khôi phục cung cấp điện. Lần đóng lại đầu tiên nhằm xác định đoạn lỗi. Dựa trên số lượng công tắc mở ở mỗi đoạn, đoạn lỗi được xác định, và các công tắc hai bên của đoạn lỗi được khóa để cô lập lỗi. Lần đóng lại thứ hai nhằm khôi phục cung cấp điện cho các đoạn không lỗi.
Toàn bộ đường dây chỉ trải qua dòng điện lỗi một lần trong quá trình đóng lại, nhưng mất một khoảng thời gian tương đối dài để hoàn thành việc cô lập lỗi và khôi phục cung cấp điện. Do bảo vệ nhanh quá dòng cần được thực hiện bởi bộ phận cắt đường dây ở trạm biến áp, nó không phù hợp cho các đường dây dài. Tuy nhiên, với sự tăng cường của hệ thống, mâu thuẫn này đã dần được giảm bớt. Nó phù hợp cho các đường dây ngắn hình tia hoặc vòng để đạt được tự động hóa sơ cấp.
1.2 Vấn đề của phương pháp phát hiện truyền thống
Do các yếu tố như quy trình sản xuất và mài mòn do sử dụng lâu dài, các thiết bị tự động đóng lại có thể hoạt động sai hoặc lỗi. Hiện tại, việc phát hiện các thiết bị tự động đóng lại chủ yếu dựa vào các thiết bị phát hiện thủ công, đòi hỏi chi phí đầu tư cao.
1.3 Tình hình nghiên cứu và xu hướng phát triển trong và ngoài nước
Về công nghệ phát hiện trạng thái của các thiết bị tự động đóng lại, ở Trung Quốc, chủ yếu áp dụng phương pháp bảo dưỡng định kỳ ngoại tuyến, bao gồm thử nghiệm điện trở cách điện, thử nghiệm điện trở cách điện của mạch điều khiển, thử nghiệm chịu điện áp xoay chiều, v.v.
Nhược điểm chính là thiết bị phát hiện cồng kềnh và nặng, khó vận chuyển. Trong quá trình thử nghiệm, thiết bị phát hiện cần được nâng lên, gây ra một số rủi ro an toàn. Đồng thời, việc phát hiện đòi hỏi một lượng lớn nhân lực và vật liệu. Hiện tại, các hệ thống phát hiện và chẩn đoán tương đối hoàn chỉnh vẫn rất ít được áp dụng trong sản xuất thực tế.
Việc phát hiện và phân tích bộ điều khiển tự động đóng lại đã có một số phát triển. Hiện nay, các máy phân tích tự động đã được áp dụng thành công và rộng rãi. Chỉ cần kết nối giao diện đơn giản và có thể kết nối với các thiết bị tự động đóng lại từ các nhà sản xuất khác nhau theo kiểu "plug-and-play". Bằng cách tiêm tín hiệu dòng điện vào thiết bị tự động đóng lại, có thể đo lường các thông tin liên quan như đường cong đặc tính thời gian-dòng điện (TCC) và chuỗi điều khiển.
Nó cho phép kiểm soát toàn diện các tham số như dạng sóng, thời gian và biên độ của tín hiệu dòng điện. Đồng thời, nó có thể ghi chính xác thông tin phản hồi của bộ điều khiển dòng điện, với thời gian phản hồi chính xác đến micro giây. Nó có thể kiểm soát và thực hiện hoàn toàn một bài kiểm tra theo trình tự và hiển thị tức thì kết quả kiểm tra văn bản, chẳng hạn như hiển thị các lệnh được tạo ra bởi phản hồi dòng điện đầu vào cùng với các sự kiện đo lường và ghi, bao gồm việc nhảy, đóng lại và chặn reset.
Nghiên cứu về chẩn đoán lỗi thông minh chủ yếu tập trung vào các khía cạnh sau:
2. Công nghệ chẩn đoán lỗi cho thiết bị tự động đóng lại
Hệ thống chẩn đoán lỗi cho thiết bị tự động đóng lại được áp dụng để chẩn đoán lỗi cho bộ điều khiển của thiết bị tự động đóng lại cho đường dây 10kV. Sau khi phần "công tắc" của đường dây được kết nối với bộ điều khiển tự động đóng lại, các dòng điện lỗi mô phỏng khác nhau được tiêm vào bộ điều khiển tự động đóng lại thông qua điều khiển phần mềm, và các thao tác "mở và đóng" được thực hiện theo lệnh của bộ điều khiển. Phản ứng hoạt động của bộ điều khiển tự động đóng lại đối với sự thay đổi dòng điện được ghi lại. Qua phân tích phần mềm, xác định xem bộ điều khiển có thể phản ứng chính xác với tình huống lỗi hay không và phản ứng có đáp ứng yêu cầu hay không. Các phân tích kiểm tra lỗi khác nhau có thể được thực hiện, cho phép phát hiện tự động lỗi của bộ điều khiển tự động đóng lại.
Hệ thống chẩn đoán lỗi cho thiết bị tự động đóng lại kết nối với các mô hình thiết bị tự động đóng lại khác nhau thông qua giao diện phổ thông hoặc đặc biệt. Hiệu suất liên quan của thiết bị tự động đóng lại có thể được phát hiện thông qua phần mềm phân tích chuyên nghiệp, và tất cả các thao tác kiểm soát và kiểm tra đều được thực hiện thông qua phần mềm. Đặc điểm hệ thống của chẩn đoán lỗi cho thiết bị tự động đóng lại như sau:
Hệ thống sử dụng nguồn dòng điện chính xác cao, có ưu điểm là độ chính xác cao, độ phân giải cao và hiệu suất đáng tin cậy, cải thiện độ chính xác của dòng điện mô phỏng đầu ra. Qua phần mềm, các tham số như dạng sóng, biên độ, thời gian tăng, thời gian kéo dài và thời gian giảm của dòng điện có thể được kiểm soát toàn diện, tăng cường tính chân thật của mô phỏng dòng điện lỗi. Đồng thời, thông tin như dạng sóng và biên độ dòng điện có thể được hiển thị tức thì, cho phép phân tích hiệu quả hơn.
Hệ thống được thiết kế với giao diện phổ thông, cho phép thao tác "plug-and-play" tại chỗ thông qua giao diện phổ thông, thực hiện truyền tín hiệu và dữ liệu.
Xây dựng cơ sở dữ liệu: Đặc tính ampe-giây là đường cong mối quan hệ nghịch đảo giữa thời gian mở và dòng điện ngắt, bao gồm TCC nhanh (Đặc tính Thời gian-Dòng điện) và TCC chậm. Hiện nay, cho các bộ điều khiển tự động đóng lại.
Xây dựng cơ sở dữ liệu: Đặc tính ampe-giây là đường cong nghịch đảo giữa thời gian mở và dòng điện ngắt, bao gồm TCC nhanh và TCC chậm. Hiện nay, các đường cong ampe-giây của bộ điều khiển tự động đóng lại chủ yếu là chuẩn Cooper, IEEE (Mỹ) và IEC. Phần mềm phân tích của hệ thống có cơ sở dữ liệu nội bộ để dễ dàng phân tích.
3. Kết luận
Công nghệ chẩn đoán lỗi tự động đóng lại có thể phân tích các tình huống bất thường khác nhau, bao gồm chức năng đóng lại tức thì bất thường, đường cong TCC (Đặc tính Thời gian-Dòng điện) bất thường, chức năng bảo vệ quá dòng bất thường, kiểm tra khoảng thời gian đóng lại bất thường và chặn đóng liên kết bất thường. Công nghệ này đại diện cho xu hướng phát triển từ bảo dưỡng theo lịch trình truyền thống sang bảo dưỡng dựa trên tình trạng tiên tiến. Nó cho phép phân tích và chẩn đoán toàn diện phần điều khiển của thiết bị đóng lại, nâng cao đáng kể mức kỹ thuật của bảo dưỡng dựa trên tình trạng của thiết bị đóng lại. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa tai nạn đường dây truyền tải mạng phân phối.
Đề xuất
