การประสานงานระหว่างรีคลอเซอร์และเซคชันแนลไลเซอร์ในระบบจำหน่ายไฟฟ้า

การประสานงานระหว่าง Reclosers และ Sectionalizers ในระบบจำหน่ายไฟฟ้า

Reclosers อัตโนมัติและ sectionalizers อัตโนมัติ (เรียกสั้น ๆ ว่า reclosers และ sectionalizers) เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่ครบถ้วนและเชื่อถือได้สูง สามารถกำจัดความผิดปกติชั่วคราวได้อย่างเชื่อถือได้และรวดเร็ว รวมถึงลดพื้นที่ที่เกิดการตัดไฟจากการขัดข้องแบบถาวร ด้วยเหตุที่ reclosers และ sectionalizers ถูกใช้ในระบบจำหน่ายไฟฟ้า ทำให้สามารถกำจัดความผิดปกติชั่วคราวอย่างมีเลือกเพื่อป้องกันไม่ให้กลายเป็นความผิดปกติแบบถาวร และยังสามารถแยกความผิดปกติแบบถาวรได้ ทำให้เพิ่มความเชื่อถือในการจ่ายไฟฟ้าได้มากขึ้น

1. ฟังก์ชันและคุณสมบัติของ Reclosers อัตโนมัติ

Recloser อัตโนมัติเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่มีฟังก์ชันการป้องกัน การตรวจจับ และการควบคุม มีเส้นโค้งคุณลักษณะกระแสตามเวลาที่แตกต่างกันและฟังก์ชันการป้อนกลับหลายครั้ง เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทใหม่ที่รวมวงจรตัดไฟ เครื่องป้องกันวงจร และกลไกการทำงานไว้ด้วยกัน สามารถตรวจจับกระแสผ่านวงจรหลักของ recloser ได้อัตโนมัติ เมื่อยืนยันว่ามีกระแสขัดข้อง จะทำการตัดกระแสขัดข้องตามการป้องกันตามเวลาที่กำหนด และทำการป้อนกลับหลายครั้งตามความต้องการเพื่อฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าให้กับสาย หากความผิดปกติเป็นชั่วคราว สายจะกลับสู่การจ่ายไฟฟ้าปกติหลังจาก recloser ป้อนกลับ หากความผิดปกติเป็นแบบถาวร หลังจาก recloser ทำงานครบจำนวนที่ตั้งไว้ (โดยทั่วไปคือ 3 ครั้ง) และยืนยันว่าความผิดปกติบนสายเป็นแบบถาวร จะทำการล็อกและไม่จ่ายไฟฟ้าให้กับสายที่มีปัญหาจนกว่าจะแก้ไขความผิดปกติและปลดล็อกการป้อนกลับด้วยตนเองเพื่อกลับสู่สถานะปกติ

ฟังก์ชันและคุณสมบัติเฉพาะของ reclosers ดังนี้:

• ในแง่ของการตัดกระแส reclosers มีฟังก์ชันในการตัดกระแสขัดข้องแบบสั้น ทำการป้อนกลับหลายครั้ง เลือกการประสานงานลำดับคุณลักษณะการป้องกัน และรีเซ็ตระบบการป้องกัน

• Recloser ส่วนใหญ่ประกอบด้วยห้องดับอาร์ก กลไกการทำงาน ระบบควบคุม คอยล์ป้อนกลับ และส่วนอื่น ๆ

• Recloser เป็นอุปกรณ์ควบคุมภายใน ในแง่ของการป้องกันและการควบคุมมีฟังก์ชันในการตรวจจับความผิดปกติเอง วินิจฉัยลักษณะของกระแส ดำเนินการสลับ และสามารถกลับสู่สถานะเริ่มต้น จำแนกจำนวนการดำเนินการ และเสร็จสิ้นการเลือกลำดับการดำเนินการ เช่น การล็อกการป้อนกลับ สำหรับ reclosers ที่ใช้บนสาย ไม่มีอุปกรณ์ควบคุมเพิ่มเติม และพลังงานในการทำงานมาจากสายแรงสูงโดยตรง สำหรับที่ใช้ในสถานีแปลงไฟฟ้า มีแหล่งจ่ายไฟแรงต่ำสำหรับการเปิดและป้อนกลับของกลไกการทำงาน

• Reclosers เหมาะสำหรับการติดตั้งบนสายจำหน่ายภายนอก สามารถติดตั้งได้ทั้งในสถานีแปลงไฟฟ้าหรือบนเสาต่าง ๆ

• จำนวนการล็อก การเปิดเร็ว ลักษณะการป้อนกลับ และลำดับการดำเนินการของ reclosers ประเภทต่าง ๆ ทั่วไปจะแตกต่างกัน คุณลักษณะทั่วไปของ 4 ครั้งการตัดกระแสและ 3 ครั้งการป้อนกลับคือ: ตัด → (T₁) ป้อน - ตัด → (T₂) ป้อน - ตัด → (T₃) ป้อน - ตัด โดย T₁ และ T₂ สามารถปรับได้และแตกต่างกันตามผลิตภัณฑ์ สามารถปรับจำนวนการป้อนกลับและการเว้นระยะเวลาระหว่างการป้อนกลับตามความต้องการในการทำงาน

• การตัดกระแสระหว่างเฟสของ reclosers ใช้คุณลักษณะตามเวลาที่ผกผันเพื่อทำงานร่วมกับคุณลักษณะกระแสตามเวลาของฟิวส์ (แต่การตัดกระแสภาคพื้นของ reclosers ที่ควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปใช้ระยะเวลาที่แน่นอน) Reclosers มีสองชนิดของเส้นโค้งคุณลักษณะกระแสตามเวลา: รวดเร็วและช้า โดยทั่วไปการตัดกระแสครั้งแรกทำงานตามเส้นโค้งรวดเร็ว เพื่อตัดกระแสขัดข้องภายใน 0.03 - 0.04 วินาที สำหรับการตัดกระแสครั้งต่อไป สามารถเลือกเส้นโค้งคุณลักษณะกระแสตามเวลาที่แตกต่างกันตามความต้องการในการประสานงานการป้องกัน

2. ฟังก์ชันและคุณสมบัติของ Sectionalizers อัตโนมัติ

Sectionalizer เป็นอุปกรณ์ป้องกันอัตโนมัติที่ใช้ในระบบจำหน่ายเพื่อแยกส่วนของสายที่มีความผิดปกติ โดยทั่วไปใช้งานร่วมกับ recloser อัตโนมัติหรือ circuit breaker Sectionalizer ไม่สามารถตัดกระแสขัดข้องได้ เมื่อมีความผิดปกติในส่วนที่ถูกแบ่ง ระบบป้องกันสำรองของ recloser หรือ circuit breaker ของ sectionalizer จะทำงาน และฟังก์ชันการนับของ sectionalizer จะเริ่มนับจำนวนการกระโดดของ recloser เมื่อ sectionalizer นับครบจำนวนที่ตั้งไว้ จะทำการกระโดดโดยอัตโนมัติเมื่ออุปกรณ์สำรองกระโดด เพื่อตัดส่วนของสายที่มีความผิดปกติ Recloser จะทำการป้อนกลับอีกครั้งเพื่อฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าให้กับสายอื่น ๆ หากจำนวนการกระโดดของ recloser ไม่ถึงจำนวนที่ตั้งไว้ของ sectionalizer และความผิดปกติได้หายไป จำนวนสะสมของ sectionalizer จะหายไปโดยอัตโนมัติหลังจากระยะเวลาหนึ่ง กลับสู่สถานะเริ่มต้น

Sectionalizers แบ่งออกเป็นสองประเภทตามจำนวนเฟส: เฟสเดียวและสามเฟส ตามวิธีการควบคุม แบ่งออกเป็นควบคุมด้วยไฮดรอลิกและควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ Sectionalizers ที่ควบคุมด้วยไฮดรอลิกใช้ระบบไฮดรอลิกในการนับ ส่วนที่ควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในการนับ ฟังก์ชันและคุณสมบัติหลักของ sectionalizers อัตโนมัติมีดังนี้:

• Sectionalizers มีฟังก์ชันในการนับจำนวนการกระโดดของอุปกรณ์ป้องกันระดับบนโดยอัตโนมัติ

• Sectionalizer ไม่สามารถแยกกระแสขัดข้องได้ แต่สามารถแยกความผิดปกติแบบถาวรของสายร่วมกับ recloser ได้ เนื่องจากสามารถแยกกระแสโหลดเต็มได้ จึงสามารถใช้เป็นสวิตช์โหลดที่ควบคุมด้วยมือได้

• Sectionalizer สามารถกระโดดได้ทั้งแบบอัตโนมัติและด้วยมือ หลังจากกระโดดจะอยู่ในสถานะล็อกและสามารถฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าได้ด้วยการป้อนกลับด้วยมือเท่านั้น

• Sectionalizer มีคอยล์กระโดดต่อซีรีส์ในวงจรหลัก และสามารถเปลี่ยนกระแสการทำงานขั้นต่ำได้โดยการเปลี่ยนคอยล์

• ไม่มีการเชื่อมต่อทางกลไกหรือทางไฟฟ้าระหว่าง sectionalizer และ recloser และไม่มีข้อจำกัดในการติดตั้ง

• Sectionalizer ไม่มีคุณลักษณะกระแสตามเวลา จึงมีข้อดีพิเศษในการใช้งาน ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ในสถานการณ์ที่เส้นโค้งคุณลักษณะการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันสองตัวอยู่ใกล้กัน ทำให้ชดเชยข้อบกพร่องที่บางครั้งไม่สามารถประสานงานได้แม้จะเพิ่มขั้นตอนในระบบป้องกันหลายระดับ

3. การประสานงานระหว่าง Reclosers และ Sectionalizers

การปฏิบัติงานร่วมกันของ reclosers และ sectionalizers สามารถกำจัดความผิดปกติชั่วคราว แยกส่วนของความผิดปกติแบบถาวร และรับประกันการจ่ายไฟฟ้าปกติของส่วนสายที่ไม่มีความผิดปกติ เนื่องจากฟังก์ชันของ reclosers และ sectionalizers แตกต่างกัน จึงควรกำหนดการแบ่งส่วนของสายอย่างเหมาะสมตามสภาพการทำงานของระบบ เพื่อเพิ่มระดับการควบคุมอัตโนมัติของสายจำหน่ายและความเชื่อถือในการจ่ายไฟฟ้า โครงสร้างที่เป็นตัวอย่างแสดงในภาพที่ 1

ในทางทฤษฎี จุดเชื่อมต่อแต่ละจุดบนสายควรพิจารณาเป็นจุดแบ่งส่วน ด้วยวิธีนี้ แม้ความผิดปกติแบบถาวรจะเกิดขึ้นบนสายแขนสั้น ๆ ก็สามารถเลือกแบ่งส่วนได้ และรักษาการจ่ายไฟฟ้าปกติของส่วนอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดทางเศรษฐกิจและสภาพการทำงาน อาจไม่สามารถทำได้ ดังนั้น ควรดำเนินการตามความเป็นจริงและปรับให้เหมาะสมกับท้องถิ่น Reclosers และ sectionalizers ทั้งสองเป็นอุปกรณ์อัจฉริยะที่มีข้อดีมากมาย เช่น ระดับการควบคุมอัตโนมัติสูง แต่จะสามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพเมื่อใช้งานร่วมกันอย่างถูกต้อง ดังนั้น ควรมีหลักการประสานงานดังต่อไปนี้:

• Sectionalizer ต้องต่อเชื่อมเป็นซีรีส์กับ recloser และติดตั้งบนด้านโหลดของ recloser

• Recloser สำรองต้องสามารถตรวจจับและตอบสนองต่อกระแสขัดข้องขั้นต่ำภายในขอบเขตการป้องกันของ sectionalizer ได้

• กระแสเริ่มต้นของ sectionalizer ต้องน้อยกว่ากระแสขัดข้องขั้นต่ำภายในขอบเขตการป้องกันของมัน

• การจัดอันดับความเสถียรทางความร้อนและการจัดอันดับความเสถียรทางพลังงานของ sectionalizer ต้องตรงตามความต้องการ

• กระแสเริ่มต้นของ sectionalizer ต้องน้อยกว่า 80% ของกระแสกระโดดขั้นต่ำของระบบป้องกันสำรองและมากกว่าค่าสูงสุดของกระแสโหลดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น

• จำนวนการนับของ sectionalizer ต้องน้อยกว่าจำนวนการกระโดดของระบบป้องกันสำรองอย่างน้อย 1 ครั้งก่อนที่จะล็อก

เวลาความทรงจำของ sectionalizer ต้องมากกว่าเวลาสะสมทั้งหมด (TAT) ของการกระทำของระบบป้องกันสำรอง เวลาสะสมทั้งหมด (TAT) ของการกระทำของระบบป้องกันสำรองคือผลรวมของเวลาที่กระแสขัดข้องผ่านในลำดับการป้องกันสำรองและการเว้นระยะเวลาระหว่างการป้อนกลับ เนื่องจาก sectionalizer ไม่มีคุณลักษณะกระแสตามเวลา จึงไม่จำเป็นต้องศึกษาเส้นโค้งการป้องกันในการประสานงานระหว่าง recloser และ sectionalizer

ระบบป้องกันสำรองของ recloser ตั้งค่าให้ล็อกหลังจากกระโดด 4 ครั้ง การกระโดดเหล่านี้สามารถเป็นการผสมผสานของโหมดการกระโดดเร็วและช้า (หรือช้าลง) และตั้งค่าจำนวนครั้งสำหรับ sectionalizer ไว้ที่ 3 ครั้ง หากมีความผิดปกติแบบถาวรเกิดขึ้นบนสายด้านโหลดของ sectionalizer sectionalizer จะเปิดเพื่อแยกความผิดปกติก่อนที่ recloser จะป้อนกลับครั้งที่ 3 แล้ว recloser จะจ่ายไฟฟ้าให้กับสายที่ไม่มีความผิดปกติ หากมี sectionalizers ที่ต่อเชื่อมเป็นซีรีส์อื่น ๆ จำนวนครั้งที่ตั้งค่าให้ล็อกควรลดลงทีละระดับ

เมื่อมีความผิดปกติเกิดขึ้นบนสายด้านโหลดของ sectionalizer ระดับสุดท้าย recloser จะทำงาน sectionalizers ที่ต่อเชื่อมเป็นซีรีส์ทั้งหมดจะนับจำนวนครั้งที่ recloser กระโดด เมื่อ sectionalizer ระดับสุดท้ายนับครบจำนวนครั้งที่ตั้งไว้ จะกระโดดเพื่อแยกความผิดปกติ จากนั้น recloser จะป้อนกลับเพื่อเชื่อมต่อสายที่ไม่มีความผิดปกติและฟื้นฟูการจ่ายไฟฟ้าปกติ Sectionalizers ที่ไม่ถึงจำนวนการนับจะรีเซ็ตกลับสู่สถานะเริ่มต้นหลังจากเวลายืนยันที่กำหนด