هماهنگی ریکلوزرها و سکشنالایزرها در شبکه‌های توزیع
هماهنگی دوباره‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها در شبکه‌های توزیع
دوباره‌بسته‌های خودکار و بخش‌بندی‌کننده‌های خودکار (به طور خلاصه دوبراهه‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها) دستگاه‌های خودکار نسبتاً کامل و با قابلیت اطمینان بالا هستند. آنها نه تنها می‌توانند با قابلیت اطمینان و سرعت، خطاهای گذرا را حذف کنند بلکه می‌توانند محدوده قطع برق ناشی از خطاهای دائمی را به حداقل برسانند. از آنجا که دوبراهه‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها در شبکه‌های توزیع استفاده می‌شوند، می‌توانند خطاهای گذرا را انتخابی و مؤثر حذف کنند تا از تبدیل شدن آنها به خطاهای دائمی جلوگیری کنند و همچنین خطاهای دائمی را جدا کنند، بنابراین قابلیت اطمینان تامین برق را به شدت افزایش می‌دهند.
۱. وظایف و ویژگی‌های دوبراهه‌بسته‌های خودکار
دوبراهه‌بسته خودکار یک دستگاه خودکار با قابلیت‌های محافظت، تشخیص و کنترل است. آن دارای منحنی‌های ویژگی زمان-جریان معکوس با محدوده‌های زمانی مختلف و قابلیت دوبراهه‌بستن چندگانه است. این یک نوع جدید از دستگاه الکترومکانیکی یکپارچه است که شامل قطعکننده، محافظت مداری و مکانیسم عملیاتی است. می‌تواند به صورت خودکار جریان عبوری از مدار اصلی دوبراهه‌بسته را تشخیص دهد. هنگامی که جریان خطا تأیید شود، پس از یک دوره مشخص، به طور خودکار جریان خطا را بر اساس محافظت زمان-جریان معکوس قطع کرده و به طور مورد نیاز چندین بار دوبراهه‌بسته می‌کند تا تأمین برق خط را بازیابی کند. اگر خطا گذرای باشد، خط پس از دوبراهه‌بسته شدن دوبراهه‌بسته به تأمین برق عادی بازمی‌گردد؛ اگر خطا دائمی باشد، پس از انجام تعداد پیش‌فرض از عملیات دوبراهه‌بسته (معمولاً ۳ بار) و تأیید خطا در خط به عنوان خطا دائمی، به طور خودکار قفل می‌شود و دیگر برق به خط خراب نمی‌دهد تا زمانی که خطا رفع شده و قفل دوبراهه‌بسته به صورت دستی رفع شود تا وضعیت عادی بازیابی شود.
وظایف و ویژگی‌های خاص دوبراهه‌بسته‌ها به شرح زیر است:
از نظر عملکرد قطع، دوبراهه‌بسته‌ها دارای قابلیت‌های قطع جریان کوتاه مداری، انجام عملیات دوبراهه‌بسته چندگانه، انتخاب هماهنگی توالی ویژگی‌های محافظتی و بازنشانی سیستم محافظت هستند.
دوبراهه‌بسته عمدتاً از اتاق کشیدن قوس، مکانیسم عملیاتی، سیستم کنترل، سیم‌پیچ بسته‌کننده و سایر قطعات تشکیل شده است.
دوبراهه‌بسته یک دستگاه کنترل محلی است. از نظر ویژگی‌های محافظت و کنترل، دارای قابلیت‌های تشخیص خطا خودکار، تعیین ماهیت جریان، اجرای عملیات تغییر وضعیت و می‌تواند به حالت اولیه بازگردد، تعداد عملیات را به یاد داشته باشد و توالی عملیات مانند قفل بسته‌کننده را انجام دهد. برای دوبراهه‌بسته‌های استفاده شده در خطوط، دستگاه عملیاتی اضافی وجود ندارد و انرژی عملیاتی آن مستقیماً از خط بالادرجه گرفته می‌شود. برای آنهایی که در زیرстанسیون‌ها استفاده می‌شوند، تامین انرژی پایین‌درجه برای باز و بسته کردن مکانیسم عملیاتی وجود دارد.
دوبراهه‌بسته‌ها برای روش نصب خطوط توزیع برون‌فضایی مناسب هستند و می‌توانند در زیرستانسیون‌ها یا روی انواع ستون‌ها نصب شوند.
تعداد عملیات قفل، ویژگی‌های سرعت باز شدن و توالی عملیات دوبراهه‌بسته در دوبراهه‌بسته‌های مختلف معمولاً متفاوت است. ویژگی معمول ۴ عملیات قطع و ۳ عملیات دوبراهه‌بسته به شرح زیر است: قطع → (T₁) بستن - قطع → (T₂) بستن - قطع → (T₃) بستن - قطع، که T₁ و T₂ قابل تنظیم هستند و با محصولات مختلف متفاوت است. می‌تواند تعداد عملیات دوبراهه‌بسته و فاصله زمانی دوبراهه‌بسته را بر اساس نیازهای عملیاتی تنظیم کند.
قطع خطا بین فازی در دوبراهه‌بسته‌ها با استفاده از ویژگی زمان-جریان معکوس با ویژگی جریان-زمان بی‌سر (اما قطع خطا زمینی در دوبراهه‌بسته‌های کنترل الکترونیکی معمولاً با زمان محدود مشخص است). دوبراهه‌بسته‌ها دارای دو نوع منحنی ویژگی جریان-زمان هستند: سریع و آهسته. معمولاً عملیات اولین قطع آن بر اساس منحنی سریع انجام می‌شود، به طوری که می‌تواند جریان خطا را در ۰.۰۳-۰.۰۴ ثانیه قطع کند. برای عملیات قطع بعدی، می‌توان بر اساس نیازهای هماهنگی محافظت از منحنی‌های ویژگی جریان-زمان مختلف انتخاب کرد.
۲. وظایف و ویژگی‌های بخش‌بندی‌کننده‌های خودکار
بخش‌بندی‌کننده یک دستگاه محافظت خودکار است که در سیستم توزیع برای جدا کردن بخش خط خراب استفاده می‌شود. معمولاً با دوبراهه‌بسته خودکار یا قطعکننده همراه استفاده می‌شود. بخش‌بندی‌کننده نمی‌تواند جریان خطا را قطع کند. هنگامی که خطا در یک بخش تقسیم‌شده اتفاق بیفتد، محافظت پشتیبان دوبراهه‌بسته یا قطعکننده بخش‌بندی‌کننده عمل می‌کند و تابع شمارش بخش‌بندی‌کننده شروع به جمع‌آوری تعداد عملیات قطع دوبراهه‌بسته می‌کند. هنگامی که بخش‌بندی‌کننده به تعداد عملیات ضبط پیش‌فرض برسد، در لحظه عملیات دستگاه پشتیبان به طور خودکار قطع می‌شود تا بخش خط خراب را جدا کند. دوبراهه‌بسته دوباره دوبراهه‌بسته می‌شود تا تأمین برق خطوط دیگر بازیابی شود. اگر تعداد عملیات قطع دوبراهه‌بسته به تعداد ضبط پیش‌فرض بخش‌بندی‌کننده نرسد و خطا رفع شود، تعداد جمع‌آوری شده بخش‌بندی‌کننده پس از مدتی به طور خودکار ناپدید می‌شود و به حالت اولیه بازمی‌گردد.
بخش‌بندی‌کننده‌ها بر اساس تعداد فاز به دو نوع تقسیم می‌شوند: تک‌فازی و سه‌فازی. بر اساس روش کنترل، به کنترل هیدرولیکی و الکترونیکی تقسیم می‌شوند. بخش‌بندی‌کننده‌های کنترل هیدرولیکی از کنترل هیدرولیکی برای شمارش استفاده می‌کنند، در حالی که بخش‌بندی‌کننده‌های کنترل الکترونیکی از شمارش الکترونیکی استفاده می‌کنند. وظایف و ویژگی‌های اصلی بخش‌بندی‌کننده‌های خودکار به شرح زیر است:
بخش‌بندی‌کننده‌ها تابع شمارش تعداد عملیات قطع دستگاه محافظت بالادست را به طور خودکار دارند.
بخش‌بندی‌کننده نمی‌تواند جریان خطا را جدا کند، اما می‌تواند خطاها را در همکاری با دوبراهه‌بسته جدا کند. از آنجا که می‌تواند جریان کامل بار را جدا کند، می‌تواند به عنوان یک کلید بار دستی استفاده شود.
بخش‌بندی‌کننده می‌تواند قطع خودکار و دستی انجام دهد. پس از قطع، در حالت قفل است و فقط می‌تواند از طریق بسته‌کردن دستی تأمین برق را بازیابی کند.
بخش‌بندی‌کننده دارای یک سیم‌پیچ قطع متصل به سری در مدار اصلی است و جریان کاری حداقل آن می‌تواند با تعویض سیم‌پیچ تغییر کند.
بین بخش‌بندی‌کننده و دوبراهه‌بسته هیچ اتصال مکانیکی یا الکتریکی وجود ندارد و محل نصب آن محدودیتی ندارد.
بخش‌بندی‌کننده ویژگی جریان-زمان ندارد، بنابراین در استفاده از آن مزایای خاصی دارد. برای مثال، می‌تواند در مواقعی که منحنی‌های ویژگی دو دستگاه محافظت بسیار نزدیک هستند استفاده شود، بنابراین نقص عدم هماهنگی را که گاهی حتی با افزودن مراحل در یک سیستم محافظت چندسطحی نیز قابل دستیابی نیست، جبران می‌کند.
۳. همکاری بین دوبراهه‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها
عملکرد همکاری دوبراهه‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها می‌تواند حذف خطاهای گذرا، جدا کردن مناطق خطا دائمی و تضمین تأمین برق عادی بخش‌های خط بدون خطا را محقق کند. به دلیل تفاوت وظایف دوبراهه‌بسته‌ها و بخش‌بندی‌کننده‌ها، ابتدا باید بخش‌بندی خط به طور مناسب بر اساس شرایط عملیاتی سیستم تعیین شود تا درجه خودکاری خطوط توزیع و قابلیت اطمینان تأمین برق افزایش یابد. ساختار معمول آن در شکل ۱ نشان داده شده است.
نظریاً، هر نقطه شاخه‌ای در خط باید به عنوان یک نقطه بخش‌بندی در نظر گرفته شود. به این ترتیب، حتی اگر خطا دائمی در یک خط شاخه‌ای کوتاه رخ دهد، می‌تواند به طور انتخابی بخش‌بندی شود و تأمین برق عادی سایر بخش‌ها حفظ می‌شود. اما به دلیل محدودیت‌های اقتصادی و شرایط عملیاتی، اغلب این امر ممکن نیست. بنابراین، باید از واقعیت شروع کرده و به شرایط محلی تطبیق داد. هم دوبراهه‌بسته‌ها و هم بخش‌بندی‌کننده‌ها دستگاه‌های هوشمند با مزایای زیادی مانند درجه بالای خودکاری هستند. اما فقط زمانی می‌توانند نقش خود را ایفا کنند که به درستی هماهنگ شوند. بنابراین، باید از اصول هماهنگی زیر پیروی کرد:
بخش‌بندی‌کننده باید به طور سری با دوبراهه‌بسته متصل شده و در سمت بار دوبراهه‌بسته نصب شود.
دوبراهه‌بسته پشتیبان باید بتواند کوچکترین جریان خطا در محدوده محافظت بخش‌بندی‌کننده را تشخیص داده و عمل کند.
جریان شروع بخش‌بندی‌کننده باید کمتر از کوچکترین جریان خطا در محدوده محافظت آن باشد.
نرخ پایداری حرارتی و پایداری دینامیکی بخش‌بندی‌کننده باید مطابق با نیازها باشد.
جریان شروع بخش‌بندی‌کننده باید کمتر از ۸۰٪ کوچکترین جریان قطع محافظت پشتیبان و بیشتر از مقدار قله جریان بار مورد انتظار باشد.
تعداد ضبط‌های بخش‌بندی‌کننده باید حداقل یک بار کمتر از تعداد عملیات قطع محافظت پشتیبان قبل از قفل شدن باشد.
زمان حافظه بخش‌بندی‌کننده باید بیشتر از مجموع زمان‌های جمع‌آوری شده قطع خطا (TAT) محافظت پشتیبان باشد. مجموع زمان‌های جمع‌آوری شده (TAT) عملیات محافظت پشتیبان مجموع زمان تحمل جریان خطا در هر خطا در توالی محافظت پشتیبان و فاصله دوبراهه‌بسته است. از آنجا که بخش‌بندی‌کننده ویژگی جریان-زمان ندارد، هماهنگی بین دوبراهه‌بسته و بخش‌بندی‌کننده نیاز به مطالعه منحنی‌های محافظتی ندارد.
دوبراهه‌بسته محافظت پشتیبان پس از ۴ عملیات قطع قفل می‌شود. این عملیات می‌تواند ترکیبی از هر دو حالت سریع و آهسته (یا تأخیری) باشد، و تعداد تنظیم شده برای بخش‌بندی‌کننده ۳ ضبط انتخاب می‌شود. اگر خطا دائمی در خط سمت بار بخش‌بندی‌کننده رخ دهد، بخش‌بندی‌کننده قبل از ۳مین دوبراهه‌بسته دوبراهه‌بسته باز می‌شود و خطا را جدا می‌کند، سپس دوبراهه‌بسته تأمین برق خط بدون خطا را انجام می‌دهد. اگر بخش‌بندی‌کننده‌های سری دیگری وجود داشته باشد، تعداد قفل‌های تنظیم شده برای آنها باید مرتبه به مرتبه کمتر باشد.
هنگامی که خطا در خط سمت بار آخرین بخش‌بندی‌کننده رخ دهد، دوبراهه‌بسته عمل می‌کند. بخش‌بندی‌کننده‌های سری‌شده همه تعداد عملیات قطع دوبراهه‌بسته را ضبط می‌کنند. پس از رسیدن آخرین بخش‌بندی‌کننده به تعداد عملیات ضبط شده، باز می‌شود تا خطا را جدا کند، سپس دوبراهه‌بسته دوبراهه‌بسته می‌شود تا خط بدون خطا را متصل کرده و تأمین برق عادی را بازیابی کند. بخش‌بندی‌کننده‌هایی که تعداد ضبط شده را نرسانده‌اند، پس از زمان بازنشانی مشخص به حالت اولیه بازمی‌گردند.
