Координация на реклоузъри и секционални апарати в разпределителните мрежи

Координация на автоматични резивери и секциониращи устройства в разпределителните мрежи

Автоматичните резивери и автоматичните секциониращи устройства (резивери и секциониращи устройства за краткост) са относително пълни и високонадеждни автоматизирани устройства. Те не само надеждно и бързо елиминират преходните повреди, но и минимизират обхвата на прекъсването на тока, причинено от постоянни повреди. Тъй като резиверите и секциониращите устройства се използват в разпределителните мрежи, те могат да избирателно и ефективно елиминират преходните повреди, за да предотвратят тяхното развитие в постоянни повреди, и също така могат да изолират постоянните повреди, което значително подобрява надеждността на доставката на електроенергия.

1. Функции и характеристики на автоматичните резивери

Автоматичният резивер е автоматизирано устройство с функции за защита, детекция и управление. Разполага с обратно-времеви-токови характеристични криви с различни времеви ограничения и функция за многократно затваряне. Това е нов тип електромеханично интегрирано електроустроство, което интегрира въздушен ключ, реле-защита и операционен механизъм. Може автоматично да детектира тока през главния контур на резивера. При потвърждаване на повреден ток, той ще автоматично прекъсне повредения ток след определен период според обратно-времевата защита и ще автоматично затвори няколко пъти, както е необходимо, за да възстанови доставката на ток по линията. Ако повредата е преходна, линията ще се възстанови до нормалната доставка на ток след повторното затваряне на резивера; ако повредата е постоянна, след завършване на предварително зададените повторни затваряния (обикновено 3 пъти) и потвърждение, че повредата на линията е постоянна, резиверът ще автоматично блокира и вече няма да доставя ток на повредената линия, докато повредата не бъде устранена и блокирането на повторното затваряне не бъде ръчно освободено, за да се възстанови нормалното състояние.

л, helvetica, sans-serif; font-size: 12pt;">Специficните функции и характеристики на резиверите са следните:

• От гледна точка на разцепяването, резиверите разполагат с функции като разцепяване на късо-замкнати токове, извършване на многократни повторни затваряния, избор на последователна координация на защитни характеристики и възстановяване на защитната система.

• Резиверът се състои главно от камера за гасене на дъга, операционен механизъм, контролна система, катушка за затваряне и други части.

• Резиверът е местно управляващо устройство. От гледна точка на защитните и контролни характеристики, той разполага с функции като самопроверка за повреди, оценка на природата на тока, изпълнение на переключващи операции и може да се върне до началното състояние, да запомни броя на операциите и да завърши избора на операционни последователности като блокиране на затварянето. За резиверите, използвани на линии, няма допълнително управляващо устройство, и техният операционен ток се взема директно от високото напрежение на линията. За тези, използвани в трансформаторни станции, има нисковолтово захранване за отваряне и затваряне на операционния механизъм.

• Резиверите са подходящи за извън помещението установки на разпределителни линии и могат да бъдат инсталирани или в трансформаторни станции, или на различни стълбове.

• Броят на операциите за блокиране, характеристиките на скоростта за отваряне и последователността на операциите за повторно затваряне на различните видове резивери обикновено са различни. Ихната типична характеристика от 4 операции за разцепяване и 3 операции за повторно затваряне е: разцепяване → (T₁) затваряне - разцепяване → (T₂) затваряне - разцепяване → (T₃) затваряне - разцепяване, където T₁ и T₂ са регулируеми и варира с различните продукти. Може да се регулира броят на операциите за повторно затваряне и интервалът между повторните затваряния според нуждите по време на изпълнение.

• Фазово-фазово разцепяване на резиверите използва обратно-времева характеристика, за да се координарира с ампер-времевата характеристика на предпазните пръстени (но земно-фазово разцепяване на електронно контролирани резивери обикновено използва определено времево ограничение). Резиверите имат два типа ампер-времеви характеристични криви: бърза и бавна. Обикновено, първата операция за разцепяване действа според бързата крива, така че може да прекъсне повредения ток в рамките на 0.03 - 0.04с. За последвали операции за разцепяване, различни ампер-времеви характеристични криви могат да бъдат избрани според нуждите за координация на защитата.

2. Функции и характеристики на автоматичните секциониращи устройства

Секциониращото устройство е автоматично защитно устройство, използвано в разпределителната система, за да изолира повредените линейни участъци. Обикновено се използва в съчетание с автоматичен резивер или въздушен ключ. Секциониращото устройство не може да прекъсва повредени токове. Когато се появи повреда в секционираната линия, резервната защита резивер или въздушен ключ на секциониращото устройство работи, и функцията за броене на секциониращото устройство започва да сумира броя на операциите за отваряне на резивера. Когато секциониращото устройство достигне предварително зададения брой на записаните операции, то ще автоматично отвори в момента, в който резервното устройство отвори, за да прекъсне повредения линейни участък. Резиверът повторно затваря, за да възстанови доставката на ток на другите линии. Ако броят на операциите за отваряне на резивера не достигне предварително зададения брой на записаните операции на секциониращото устройство и повредата е устранена, натрупаният брой на секциониращото устройство ще автоматично изчезне след известно време, връщайки се до началното състояние.

Секциониращите устройства се делят на два вида според броя на фазите: еднофазни и трифазни. Според метода на управление, те се делят на хидравлически контрол и електронен контрол. Хидравлически контролирани секциониращи устройства използват хидравлически контрол за броене, докато електронно контролирани секциониращи устройства използват електронно броене. Основните функции и характеристики на автоматичните секциониращи устройства са следните:

• Секциониращите устройства разполагат с функция за автоматично броене на броя на операциите за отваряне на горното защитно устройство.

• Секциониращото устройство не може да изолира повредени токове, но може да прекъсне постоянни линейни повреди в съчетание с резивер. Тъй като може да изолира полната токова нагрузка, то може да се използва като ръчно управлявано устройство за токова нагрузка.

• Секциониращото устройство може да извършва автоматично и ръчно отваряне. След отваряне, то е в заключено състояние и може да възстанови доставката на ток само чрез ръчно затваряне.

• Секциониращото устройство разполага с катушка за отваряне, свързана в серия в главния контур, и минималният операционен ток може да бъде променен чрез замяна на катушката.

• Няма механична или електрическа връзка между секциониращото устройство и резивера, и няма ограничение за неговото местоположение при инсталация.

• Секциониращото устройство няма ампер-времева характеристика, затова има специални предимства в употребата. Например, то може да се използва в случаи, когато защитните характеристични криви на две защитни устройства са много близки, като така компенсира недостатъка, че координацията понякога не може да бъде постигната дори чрез добавяне на стъпки в многониво защитна система.

3. Сътрудничество между резивери и секциониращи устройства

Съвместната работа на резивери и секциониращи устройства може да реализира елиминирането на преходни повреди, изолацията на области с постоянните повреди и гарантирането на нормалната доставка на ток на неповредени линейни участъци. В резултат на различните функции на резиверите и секциониращите устройства, първо, трябва да се определи разумно разпределението на секции на линията в зависимост от условията на системата, за да се подобри степента на автоматизация на разпределителните линии и надеждността на доставката на ток. Неговата типична структура е показана на Фигура 1.

Теоретично говорено, всеки разклонителен пункт на линията трябва да се счита за точка за секциониране. По този начин, дори и да се появи постоянна повреда на сравнително кратка разклонителна линия, тя може да бъде избирателно секционирана, и нормалната доставка на ток на другите секции може да бъде поддържана. Но, поради икономически и оперативни ограничения, често е невъзможно да се постигне това. Ето защо е необходимо да се действа реално и да се адаптира към местните условия. И резиверите, и секциониращите устройства са интелигентни устройства с много предимства, като висока степен на автоматизация. Но, те могат да изиграят своите роли само когато се използват в правилна координация. Затова следва да се спазват следните принципи за координация:

• Секциониращото устройство трябва да е свързано в серия с резивера и инсталирано на страната на товара на резивера.

• Резервният резивер трябва да може да детектира и да действа на най-малкия повреден ток в защитния обхват на секциониращото устройство.

• Стартовият ток на секциониращото устройство трябва да е по-малък от най-малкия повреден ток в неговия защитен обхват.

• Термалната стабилност и динамичната стабилност на секциониращото устройство трябва да отговарят на изискванията.

• Стартовият ток на секциониращото устройство трябва да е по-малък от 80% от най-малкия ток за отваряне на резервната защита и по-голям от пикиращата стойност на очакваната максимална токова нагрузка.

• Броят на записаните операции на секциониращото устройство трябва да е с поне 1 операция по-малък от броя на операциите за отваряне на резервната защита, преди да се блокира.

Паметта на секциониращото устройство трябва да е по-голяма от общата натрупана времева стойност (TAT) на действията на резервната защита. Общата натрупана времева стойност (TAT) на действията на резервната защита е сборът от времето за носене на повреден ток при всяка повреда в редицата на резервната защита и интервала за повторно затваряне. Тъй като секциониращото устройство няма ампер-времева характеристика, координацията между резивера и секциониращото устройство не изисква изучаване на защитни криви.

Резервната защита резивер е зададена да се блокира след 4 операции за отваряне. Тези операции могат да бъдат комбинация от всякакви бързи и бавни (или забавени) режими, а броят на зададените операции за секциониращото устройство е избран като 3 операции. Ако се появи постоянна повреда на линията на страната на товара на секциониращото устройство, то ще се отвори, за да изолира повредата, преди 3-тото повторно затваряне на резивера, и след това резиверът ще достави ток на неповредената линия. Ако има други последователно конфигурирани секциониращи устройства, броят на зададените операции за блокиране трябва да бъде по-малък на всяко ниво.

Когато се появи повреда на линията на страната на товара на последното секциониращо устройство, резиверът действа. Последователно свързаните секциониращи устройства всички записват броя на операциите, при които резиверът прекъсва тока. След като последното секциониращо устройство достигне броя на операциите, то ще се отвори, за да изолира повредата, и след това резиверът ще повторно затвори, за да свърже неповредената линия и да възстанови нормалната доставка на ток. Секциониращите устройства, които не достигат броя на операциите за броене, ще се възстановят до началното състояние след определената времева стойност за възстановяване.