Como o dispositivo de fusão alcança a automação de alimentadores na rede de distribuição
Recompositor Automático de Alta Tensão AC (Recompositor para Abreviar neste Artigo)
O recompositor automático de alta tensão AC (recompositor para abreviar neste artigo) é um equipamento de comutação de alta tensão com controle próprio (possui funções de detecção de corrente de falha, controle de sequência de operações e execução por si mesmo, sem a necessidade de dispositivos adicionais de proteção e operação) e funções de proteção. Ele pode detectar automaticamente a corrente e a tensão que passam pelo circuito principal do recompositor. Em caso de falha, ele desligará automaticamente a corrente de falha de acordo com a proteção de tempo inverso e realizará automaticamente múltiplas operações de recomposição de acordo com a sequência de tempo pré-definida.
1. Principais Características do Esquema do Recompositor para Realizar a Automação de Alimentadores
A adoção do esquema do recompositor para a automação de linhas de distribuição aéreas utiliza as características do recompositor, como a capacidade de interromper a corrente de curto-circuito e ter múltiplas funções, incluindo proteção, monitoramento e comunicação. Não depende da ação do dispositivo de proteção e comutação da subestação. Através da coordenação dos valores de ajuste de proteção e tempo entre os recompositores, as falhas podem ser localizadas e isoladas automaticamente, e possui a função de estender o barramento da subestação até a linha.
Como dispositivo de proteção, o recompositor na linha principal pode seccionar rapidamente a falha e isolar a falha da linha de ramificação.A principal função do esquema do recompositor é realizar a automação de alimentadores. Quando não há sistema de automação de comunicação, pode isolar falhas automaticamente. Isso permite que todo o projeto de automação seja implementado em etapas. Quando as condições forem atendidas, os sistemas de comunicação e automação podem ser aprimorados, ou seja, todas as funções de automação podem ser realizadas.
A automação de alimentadores do esquema do recompositor é adequada para a estrutura de fornecimento de energia de rede em anel de dupla alimentação com uma estrutura de rede relativamente simples. Duas linhas são conectadas através de um dispositivo de ligação intermediário. Em operação normal, o dispositivo de ligação está no estado aberto, e o sistema opera em modo de circuito aberto; quando ocorre uma falha em uma determinada seção, o fornecimento de energia normal pode ser transferido através da estrutura de rede, fazendo com que a seção não afetada opere normalmente, aumentando assim significativamente a confiabilidade do fornecimento de energia. Quando a distância entre as duas fontes de alimentação não excede 10 km, considerando fatores como o número de seções e a coordenação da automação, é aconselhável considerar o modo de quatro seções com três interruptores (recompositores), e o comprimento médio de cada seção é de aproximadamente 2,5 km.
Tomando como exemplo o diagrama mostrado na Figura 1, B1 e B2 são os disjuntores de saída da subestação, e R0 - R2 são os interruptores de seccionamento de linha (recompositores). No estado normal, B1, B2, R1 e R2 estão fechados, e R0 está aberto.
O processo de isolamento de falhas e restauração de energia para as linhas de duas seções do outro lado da interconexão é o mesmo mencionado acima.
Observações para Aplicação (1) Para realizar o isolamento de falhas usando o esquema do recompositor, o disjuntor de saída da subestação precisa ter a função de corte rápido em zero segundos e a função de corte rápido limitado ao tempo de falha. (2) Quando ocorre uma falha transitória ou permanente em uma linha de ramificação, a ação de proteção do recompositor de alimentador instalado na linha de ramificação é usada para isolamento. O valor de ajuste de ação de proteção e o tempo de ação do recompositor de ramificação devem ser menores do que aqueles do recompositor da linha principal.
A automação de redes de distribuição usando o método de controle local pode alcançar o objetivo de melhorar a confiabilidade do fornecimento de energia com investimento relativamente baixo. Além disso, dispositivos como recompositores, que são de tipo microcomputadorizado e inteligente, também fornecem interfaces para a expansão futura do sistema de monitoramento remoto. Quando as condições forem atendidas, após melhorar os sistemas de comunicação e de estação mestra, pode ser transformado em um esquema de automação de alimentadores sob o modo de controle da estação mestra.
2. Como Melhorar a Confiabilidade do Fornecimento de Energia e Reduzir o Tempo de Interrupção da Linha
(1) Selecionar um PLC (Controlador Lógico Programável) de alto desempenho como o centro de controle do recompositor.
(2) Limpar rapidamente falhas transitórias para reduzir o tempo de interrupção. No sistema de energia, mais de 70% das falhas de linha são falhas transitórias. Se as falhas transitórias forem tratadas da mesma forma que as falhas permanentes, isso causará uma interrupção de longo prazo. Portanto, é adicionada ao recompositor a função de recomposição rápida na primeira vez, que pode limpar falhas transitórias em 0,3 - 1,0 s (ajustes diferentes para diferentes linhas), reduzindo significativamente o tempo de interrupção durante falhas transitórias.
(3) Completar o bloqueio simultâneo de ambos os lados da seção com falha. Quando ocorre uma falha na linha, um disjuntor tradicional pode bloquear apenas um lado da linha com falha de cada vez. No entanto, usando um recompositor, é possível isolar simultaneamente ambos os lados da seção com falha quando ocorre uma falha permanente na linha, evitando a interrupção de seções sem falhas, encurtando o tempo para restaurar o fornecimento de energia normal e reduzindo o número de operações de recomposição do recompositor, bem como o impacto no sistema de rede de energia.
3. Princípios de Aplicação de Recompositores em Redes de Distribuição
(1) Condições de Operação Todas as falhas devem ter a oportunidade de serem tratadas como falhas transitórias. Evitar o impacto de correntes de inrush, e a operação de abertura e bloqueio após a abertura deve ocorrer apenas em caso de falhas permanentes.
(2) Organizar e selecionar recompositores economicamente e de maneira razoável de acordo com o tamanho da carga e o comprimento da linha.
(3) Determinar a corrente nominal, a capacidade de interrupção, a corrente de curto-circuito e as correntes dinâmicas e térmicas estáveis do recompositor de acordo com o local de instalação. O limite superior da corrente de curto-circuito geralmente deve ser selecionado acima de 16 kA para atender à exigência do aumento contínuo da capacidade da rede de energia.
(4) Configurar corretamente sua coordenação de proteção, como a corrente de disparo, o número de recomposições e as características de tempo de atraso.
(5) Para a coordenação entre recompositores, o tempo de ação da corrente de falha deve ser menor nível a nível. O tempo de atraso do recompositor deve ser maior nível a nível (geralmente configurado para 8 s).
