Újraindítók és szakaszolók koordinációja elosztóhálózatokban
Újra behajtások és szakaszolók koordinációja a terjesztőhálózatokban
Az automatikus újra behajtások és az automatikus szakaszolók (röviden újra behajtások és szakaszolók) viszonylag teljes és nagyon megbízható automatizált eszközök. Nem csak megbízhatóan és gyorsan kezelik a tranzitív hibákat, de minimalizálják a tartós hibák által okozott áramkimaradások hatókörét is. Mivel az újra behajtások és a szakaszolók a terjesztőhálózatokban használódnak, kiválasztóan és hatékonyan kezelik a tranzitív hibákat, hogy ne fejlődjenek ki belülük tartós hibák, valamint elszigetelik a tartós hibákat, ezzel jelentősen javítva a villamosenergiaellátás megbízhatóságát.
1. Az automatikus újra behajtások funkciói és jellemzői
Az automatikus újra behajtás egy olyan automatizált eszköz, amely védő, detektáló és vezérlő funkciókkal rendelkezik. Különböző időkorlátokkal rendelkező inverz idő-áram karakterisztikai görbéket és többszori újra behajtási funkciót tartalmaz. Ez egy új típusú elektromos-mechanikai integrált berendezés, amely egy átkapcsoló, relévédelmi és működtető mechanizmust kombinál. Automatikusan érzékelheti az újra behajtás fő áramútján áthaladó áramot. Ha hibaáramot észlel, akkor a meghatározott idő után inverz idővédelem alapján automatikusan megszakítja a hibaáramot, és a szükség szerint többször újra behajtja a vonalat, hogy visszaállítsa a vonal energiaellátását. Ha a hiba tranzitív, a vonal normális energiaellátást nyújt, miután az újra behajtás történt; ha a hiba tartós, az újra behajtás a beállított számú újra behajtás (gyakran 3-szor) után, és a vonal hibájának tartós hibának való felismerése után, automatikusan zárolódik, és nem szolgál tovább az áram kimaradásra került vonallal, amíg a hiba megoldódik, és manuálisan feloldják a behajtás zárolását, hogy visszaállítsák a normális állapotot.
Az újra behajtások specifikus funkciói és jellemzői a következők:
A lekapcsolási teljesítményben az újra behajtások rövidzárlat-áramok lekapcsolását, többszori újra behajtást, a védelmi jellemvonások sorrendjének kiválasztását, valamint a védelmi rendszer visszaállítását végzik.
Egy újra behajtás főleg ívkioltó kamrából, működtető mechanizmoból, irányító rendszerből, behajtói tekercsből és más részekből áll.
Az újra behajtás helyi irányítási eszköz. A védelem és irányítás jellemvonásaiban önismereti, az áram természetének megítélése, kapcsoló műveletek végrehajtása, és visszatérés az eredeti állapotba, a műveletek számának megjegyzése, valamint a behajtás zárolásának operációs sorrendjének kiválasztása. A vonalon használt újra behajtásoknál nincs további működtető eszköz, a működtetési energia közvetlenül a magfeszültségű vonalból származik. A transzformátorházakban használtaknál van alacsonyfeszültségű ellátás a működtető mechanizmus behajtásához és lekapcsolásához.
Az újra behajtások kifejezetten a külső terjesztővonal telepítési módszereire alkalmasak, és telepíthetők vagy a transzformátorházakban, vagy különböző oszlopokon.
Különböző típusú újra behajtások zárolási műveleteinek száma, a lekapcsolási sebesség jellemvonásai, valamint az újra behajtás sorrendje általában eltérő. Általános jellemvonásaik a 4 lekapcsolás és 3 újra behajtás: lekapcsolás → (T₁) behajtás - lekapcsolás → (T₂) behajtás - lekapcsolás → (T₃) behajtás - lekapcsolás, ahol T₁ és T₂ beállíthatók, és változnak a különböző termékekkel. A műveleti igényeknek megfelelően beállíthatók az újra behajtások száma és az újra behajtás időköze.
Az újra behajtások fázis-közti hibalekapcsolása inverz idő jellemvonással működik, hogy együttműködjön a biztosítékok (üzemanyag-idő jellemvonása) ampére-idő jellemvonásaival (de az elektronikusan ellenőrzött újra behajtások földhibalekapcsolása általában határidővel működik). Az újra behajtásoknak két típusú ampére-idő jellemvonása van: gyors és lassú. Általában az első lekapcsolás gyors jellemvonás szerint történik, hogy 0,03-0,04 mp alatt lekapcsolja a hibaáramot. A további lekapcsolásoknál a védelmi együttműködés igényeinek megfelelően különböző ampére-idő jellemvonásokat lehet kiválasztani.
2. Az automatikus szakaszolók funkciói és jellemzői
A szakaszoló egy automatikus védelmi eszköz, amely a terjesztőrendszerben használódnak a hibás vonalszakasz elszigetelésére. Általában együtt működik egy automatikus újra behajtás vagy átkapcsolóval. A szakaszoló nem képes hibaáramok lekapcsolására. Ha hiba történik egy szakasztott vonalon, a szakaszoló háttértartó védelmi újra behajtása vagy átkapcsolója működik, és a szakaszoló számoló funkciója elkezd megszámolni az újra behajtás lekapcsolási műveleteinek számát. Amikor a szakaszoló eléri a beállított számú lekapcsolási műveletet, a háttértartó eszköz lekapcsolásának pillanatában automatikusan lekapcsolja a hibás vonalszakaszt. Az újra behajtás újra behajtja, hogy visszaállítsa a többi vonal energiaellátását. Ha az újra behajtás lekapcsolási műveleteinek száma nem éri el a szakaszoló beállított számú lekapcsolási műveletét, és a hiba megoldódott, a szakaszoló számoló értéke egy idő után automatikusan eltűnik, visszatérve az eredeti állapotba.
A szakaszolók két típusba oszthatók a fázisok számától függően: egyfázisú és háromfázisú. A vezérlési mód szerint hidraulikusan vezérelt és elektronikusan vezérelt szakaszolók között különbséget teszünk. A hidraulikusan vezérelt szakaszolók hidraulikus számolással, míg az elektronikusan vezérelt szakaszolók elektronikus számolással működnek. Az automatikus szakaszolók fő funkciói és jellemzői a következők:
A szakaszolók automatikusan számolják a felső szintű védelmi eszköz lekapcsolási műveleteinek számát.
A szakaszolók nem tudják elszigetelni a hibaáramokat, de együttműködve egy újra behajtással képesek elszigetelni a tartós vonalhibákat. Mivel teljes terhelésű áramokat is elszigethet, manuálisan üzemeltetett terhelés-kapcsolóként is használhatók.
A szakaszolók automatikusan és manuálisan is lekapcsolhatók. A lekapcsolás után zárolt állapotban vannak, és csak manuális behajtással lehet visszaállítani az energiaellátást.
A szakaszolóknál van egy fő áramútban sorosan csatlakoztatott lekapcsoló tekercs, és a minimális működtetési áramot a tekercs cseréjével változtathatjuk meg.
Nincs mechanikai vagy elektromos kapcsolat a szakaszoló és az újra behajtás között, és nincs korlátozás a telepítési helyre nézve.
A szakaszolóknak nincs ampére-idő jellemvonása, ezért különleges előnyük van a használatban. Például olyan helyzetekben alkalmazhatók, ahol két védelmi eszköz védelmi jellemvonása nagyon közeli, így pótolják a hiányosságot, hogy a több szintű védelmi rendszerben a lépcsősítéstől mégsem mindig sikerül a koordináció.
3. Az újra behajtások és szakaszolók közötti együttműködés
Az újra behajtások és a szakaszolók együttműködése lehetővé teszi a tranzitív hibák kiküszöbölését, a tartós hibahelyek elszigetelését, valamint a nem hibás vonalszakaszok normális energiaellátásának biztosítását. Az újra behajtások és a szakaszolók különböző funkciói miatt, először a vonal szakaszainak helyes elrendezése szükséges a rendszer működési feltételei alapján, hogy javítsa a terjesztővonal automatizálásának és az energiaellátás megbízhatóságának fokát. A tipikus szerkezetét látjuk az 1. ábrán.
Elméletileg, a vonalon minden ágolszempontot szakaszoló pontként kellene kezelni. Így, még ha egy rövid ágon is bekövetkezik tartós hiba, a választó szakaszolás segítségével a hibát el lehet szigetelni, miközben a többi szakasz normális energiaellátása fenntartásban marad. Azonban gazdasági és működési feltételek miatt gyakran nem lehetséges ez. Tehát a helyi feltételekhez kell igazodni. Mind az újra behajtások, mind a szakaszolók intelligens eszközök, sok előnnyel, mint például a magas szintű automatizáció. De csak a helyes koordináció esetén játsszák ki a szerepüket. Ezért a következő koordinációs elveket kell követni:
A szakaszoló sorosan kell legyen csatlakoztatva az újra behajtáshoz, és a terhelés oldalán kell legyen telepítve az újra behajtásnál.
A háttértartó újra behajtásnak képesnek kell lennie a szakaszoló védelmi tartományában fellépő minimális hibaáram észlelésére és reagálására.
A szakaszoló indítási árama kell, hogy kisebb legyen, mint a védelmi tartományon belüli minimális hibaáram.
A szakaszoló hőstabilitás- és dinamikai stabilitás-elemei megfelelőeknek kell, hogy legyenek.
A szakaszoló indítási árama kell, hogy kisebb legyen, mint a háttértartó védelem minimális lekapcsolási áramának 80%-a, és nagyobb, mint a várható maximális terhelési áram csúcsszintje.
A szakaszoló lekapcsolási számolási eseményeinek száma legalább 1-gyel kevesebbnek kell, hogy legyen, mint a háttértartó védelem lekapcsolási műveleteinek száma a zárolás előtt.
A szakaszoló memóriaidője nagyobbnak kell, hogy legyen, mint a háttértartó védelem teljes hiba lekapcsolási ideje (TAT). A háttértartó védelem működésének teljes ideje (TAT) a háttértartó védelem sorrendben fellépő minden hiba hibaáram-hordozási idejének és az újra behajtás időközének összege. Mivel a szakaszolónak nincs ampére-idő jellemvonása, az újra behajtás és a szakaszoló közötti koordináció nem igényli a védelmi görbék vizsgálatát.
A háttértartó védelem újra behajtása 4 lekapcsolás után zárolódik. Ezek a műveletek bármilyen gyors és lassú (vagy késleltetett) működési mód kombinációja lehet, és a szakaszoló beállított számolási eseményei 3-at jelölnek. Ha a szakaszoló terhelés oldalán lévő vonalon tartós hiba történik, a szakaszoló a 3. újra behajtás előtt lekapcsolja a hibát, majd az újra behajtás visszaállítja a nem hibás vonal energiaellátását. Ha más szakaszolók sorosan vannak konfigurálva, a zárolási eseményeik száma szintenként csökkenően kell, hogy legyen beállítva.
Ha a legutolsó szakaszoló terhelés oldalán lévő vonalon hiba történik, az újra behajtás működik. A sorosan csatlakoztatott szakaszolók mind számolják az újra behajtás lekapcsolási műveleteinek számát. Amikor a legutolsó szakaszoló eléri a beállított működési események számát, lekapcsolja a hibát, majd az újra behajtás újra behajtja a nem hibás vonalt, és visszaállítja a normális energiaellátást. A számolási események számát nem érő szakaszolók a megadott visszaállítási idő után visszatérnek az eredeti állapotukba.
