Com es aconsegueix la automatització de les línies d'alimentació de la xarxa de distribució mitjançant el dispositiu de fusió?
Interruptor automàtic d'alta tensió AC (Recloser per abreviar en aquest article)
L'interruptor automàtic d'alta tensió AC (anomenat recloser per abreviar en aquest article) és un aparell de maniobra d'alta tensió amb control automàtic (té les funcions de detecció de corrent de falla, control de seqüència d'operació i execució per si mateix, sense necessitat d'elements addicionals de protecció i maniobra) i funcions de protecció. Pot detectar automàticament la corrent i la tensió que passen pel circuit principal del recloser. En cas de falla, desconectarà automàticament la corrent de falla segons la protecció de temps invers, i realitzarà múltiples operacions de reclosure segons la seqüència de temps preestablerta.
1. Característiques principals dels esquemes de recloser per a la realització de l'automatització de línia
L'adopció d'esquemes de recloser per a l'automatització de línies aèries d' distribució fa servir les característiques del recloser, com la capacitat d'interrompre la corrent de curtcircuit, i tenir diverses funcions incloent-hi protecció, monitorització i comunicació. No depèn de l'acció del dispositiu de commutació de protecció de la subestació. A través de la coordinació dels valors de configuració de protecció i el temps entre els reclosers, es poden localitzar i aïllar automàticament les fallades, i té la funció d'estendre la barra de la subestació a la línia.
Com a dispositiu de protecció, el recloser a la línia principal pot seccionar ràpidament la fallada i aïllar la fallada de la línia ramal.La funció principal de l'esquema de recloser és realitzar l'automatització de línia. Quan no hi ha un sistema d'automatització de comunicació, pot aïllar automàticament les fallades. Això permet implementar tot el projecte d'automatització en fases. Quan es compleixin les condicions, es poden millorar els sistemes de comunicació i automatització, és a dir, es poden realitzar totes les funcions d'automatització.
L'automatització de línia de l'esquema de recloser és adequada per a l'estructura d'abastament de doble alimentació en xarxa anellada amb una estructura de xarxa relativament simple. Dues línies estan connectades a través del dispositiu de commutació intermig. En funcionament normal, el dispositiu de commutació intermig està en estat obert, i el sistema opera en mode en bucle obert; quan ocorre una fallada en una certa secció, l'abastament normal es pot transferir a través de l'estructura de xarxa, fent que la secció sense fallada operi normalment, així augmentant considerablement la fiabilitat d'abastament. Quan la distància entre les dues fonts d'alimentació no supera els 10 km, considerant els factors del nombre de seccions i la coordinació de l'automatització, és convenient considerar el mode de quatre seccions amb tres commutadors (reclosers), i la longitud mitjana de cada secció és d'uns 2,5 km.
Prenent com a exemple la connexió mostrada a la Figura 1, B1 i B2 són els commutadors de sortida (interruptors) de la subestació, i R0 - R2 són els commutadors de secció de línia (reclosers). En l'estat normal, B1, B2, R1 i R2 estan tancats, i R0 està obert.
El procés d'aïllament de falla i restabliment de l'energia per a les línies de dos segments a l'altre costat de la interconnexió és el mateix que el descrit anteriorment.
Notes per a l'aplicació (1) Per a realitzar l'aïllament de falla utilitzant l'esquema de recloser, el commutador de sortida de la subestació necessita tenir la funció de tall ràpid de zero segons i la funció de tall ràpid limitada en temps de falla. (2) Quan ocorre una falla transitori o permanent en una línia ramal, s'utilitza l'acció de protecció del recloser de línia instal·lat al ramal per a l'aïllament. El valor de configuració de l'acció de protecció i el temps d'acció del recloser del ramal haurien de ser menors que els del recloser de la línia principal.
L'automatització de la xarxa de distribució utilitzant el mètode de control local pot assolir l'objectiu de millorar la fiabilitat d'abastament amb una inversió relativament baixa. Més a més, dispositius com els reclosers, que són de tipus microinformàtic i intel·ligent, també proporcionen interfícies per a l'expansió futura de la monitorització remota del sistema. Quan es compleixin les condicions, després de millorar els sistemes de comunicació i centralització, es pot transformar en un esquema d'automatització de línia sota el mode de control de la centralització.
2. Com millorar la fiabilitat d'abastament i reduir el temps d'interrupció de línia
(1) Triar un PLC (Controlador Lògic Programable) de alt rendiment com a centre de control del recloser.
(2) Eliminar ràpidament les fallades transitories per reduir el temps d'interrupció. En el sistema d'energia, més del 70% de les fallades de línia són transitories. Si les fallades transitories es tracten com fallades permanents, provocarà una interrupció relativament llarga. Per tant, s'afegeix una funció de reclosure ràpida inicial al recloser, que pot eliminar les fallades transitories en 0,3 - 1,0 s (configuracions diferents per a línies diferents), reduint considerablement el temps d'interrupció durant les fallades transitories.
(3) Completar el bloqueig simultani de les dues extremitats de la secció defectuosa. Quan ocorre una falla de línia, un interruptor tradicional només pot bloquejar una extrem de la línia defectuosa a la vegada. Tanmateix, utilitzant un recloser, es pot aïllar simultàniament les dues extremitats de la secció defectuosa quan ocorre una falla de línia permanent, evitant l'interrupció de les seccions sense falla, acurtant el temps per restablir l'abastament normal, i reduint els nombres de reclosure del recloser, així com l'impacte al sistema de xarxa elèctrica.
3. Principis d'aplicació dels reclosers en xarxes de distribució
(1) Condicions d'operació Totes les fallades haurien de tenir l'oportunitat de ser tractades com a fallades transitories. Evitar l'impacte de les corrents de inrush, i la operació d'obertura i bloqueig després de l'obertura només hauria de produir-se en el cas de fallades permanentes.
(2) Disposar i seleccionar econòmicament i raonablement els reclosers segons la grandària de la càrrega i la longitud de la línia.
(3) Determinar la corrent nominal, la capacitat de tall, la corrent de curtcircuit, i les corrents dinàmica i tèrmica estables del recloser segons la ubicació d'instal·lació. El límit superior de la corrent de curtcircuit generalment s'hauria de seleccionar per sobre de 16 kA per complir el requisit de la capacitat creixent de la xarxa elèctrica.
(4) Configurar correctament la seva coordinació de protecció, com ara la corrent de disparada, els nombres de reclosure, i les característiques de retard.
(5) Per a la coordinació entre els reclosers, la configuració dels temps d'acció de la corrent de falla hauria de ser menor nivell per nivell. La configuració del retard del recloser hauria de ser més llarg nivell per nivell (generalment configurat a 8 s).
