Aegrelva põhine automatne sulgemisseade madalpingeliste lülitetega

Ettevaatliku ja stabiilse võrgu töö tõkestamiseks ning selleks, et vältida elektriseadmete kahjustumist võimsuse taastamisel, tuleb kõik lastid, mis on ühendatud jagamisvoolukujunditega, lahutada enne energiaga varustamist.

Seetõttu on madalpingelised lülitlused varustatud alampinge väljundiga: kui transfoorimine teostatakse hoolduse või joonevigade tõttu, põhjustab madalpingelise magistraalipinna pingekahju automaatseks katkemiseks nupulülitluse. Pärast transfoorimine uuesti varustamist, kuna madalpingelised lülitlused tavaliselt puuduvad automaatne uuesti lülitamine, peavad operaatorid manuaalselt sulgema paigal, et taastada energiavarustus. See manuaalne toiming, mille mõjutavad sulgja asukoht, liiklus- ja ilmatingimused, võtab aega - keskmiselt 33 minutit - mis pikendab katkestusi ja halvasti mõjutab energiavarustuse usaldusväärsust.

Selle probleemi lahendamiseks on arendatud ajareleehituse põhjal madalpingeliste lülitluste automaatne uuesti lülitamise seade. Transfoori madalpingeline väljund varustab releekoila. Pärast transfoorimine uuesti varustamist, saab ajareleehiku koil energia, ja eelmääratud viivitusenäo lõpus, lülitab lükkelülitus ajutiselt uuesti lülitamise tsirkuiti, põhjustades madalpingelise lülitluse automaatseks uuesti lülitumise. Viivitusenäo vältib transfoori sisseminekuvoolu, tagades seadme ohutuse. Sobiva juhtimisloogika abil takistatakse automaatset uuesti lülitamist pärast ületusalavoolu katkemist või manuaalset lahutamist.

1. Disaininõuded ja lahendus

Võrgutöö reeglite järgi on kindlaks määratud konkreetseid disaininõudeid alampinge automaatsel ülekandeseadmel:

• Kui jagamistransfoori kõrgepingeline külg deenergeeritakse hoolduse või vigase tõttu, kaotab transfoor pinna ja madalpingeline lülitlus katkeb alampinge väljundi kaudu. Pärast transfoorimine uuesti varustamist, lülitub lülitlus automaatselt uuesti eelmääratud viivituse järel.

• Kui madalpingelise lülitluse all poolikul võrgul esineb vigu, lülitub lülitlus usaldusväärselt katki ja ei tohi automaatselt uuesti lülituda.

• Kui madalpingelise lülitluse manuaalselt avatakse, ei tohi see automaatselt uuesti lülituda.

Nende nõuete rahuldamiseks on pakutud usaldusväärne lahendus, kasutades ajareleehikut kontrollimise tuumaas, kasutades selle aja viivituse omadusi ja lükkelülitusi, et saavutada automaatne uuesti lülitamine. Valitud ajareleehiku mudel on DS-28.

Seadmes kasutatav DS-28 ajareleehik koosneb elektromagnetist, mis käivitab mehaanilise ajastamismehe. Elektromagnetiline koil saab energiat transfoori madalpingelist väljundist, varustades pidevalt energiaga ajareleehiku. Releehik sisaldab ühte viivitusega lükkelülitust ja ühte viivitusega peamist lülitust (lõplikku lülitust). Ajareleehiku sisekabeldamine alampinge automaatseks ülekandeseadmel on näidatud Joonis 1-s. 

Pikaajalise energiaga varustamise tingimuses koili põletumise vältimiseks on lisatud termiline segurüda väliseks kaitseks. Disainis on terminaalid 1 ja 13–3 kasutatud algatuse signaalina, mis on ühendatud võrgutsingiga, samas kui terminaalid 5 ja 6, ja 16–3 ja 17, vastavalt viivitusega lükkelülituse ja otseseks normaalselt suletud lülitusega. Joonis 2 näitab ajareleehiku põhjal madalpingeliste lülitluste automaatseks uuesti lülitamise seadme kabeldusjoonist.

2. Alampinge automaatsel ülekandeseadme juhtimisstrateegia

2.1 Transfoori alampinge

Kui transfooril esineb alampinge, lülitub madalpingeline lülitlus katki. Kuna madalpingeline magistraalipinna pole energiaga varustatud, jääb ajareleehik oma algse olekus, kus viivitusega lükkelülitus ja viivitusega peamine lülitus on lahti, samas kui otsene normaalselt suletud lülitus on suletud.

Pärast joone energiavarustuse taastamist, transfoori madalpingeline väljund saab energiaga varustatud, varustades ajareleehikut. Sel hetkel avaneb otsene normaalselt suletud lülitus, laskes ligi jäämise vastandussüsteemi koilitsirkuti, põhjustades elektromagnetilise koili energiaga varustamise ja pikaajalist hooldamist. Mehaaniline ajastamismehe hakkab töötama ja viivitusega lükkelülitus liigub suletud asendisse.

Eelmääratud viivituse järel (tavaliselt seatud 10 kuni 15 sekundiks ajareleehiku paneeli ajasättega, et vältida transfoori sisseminekuvoolu), lükkelülitus suletakse ajutiselt ja seejärel avatakse uuesti. See toiming imiteerib manuaalsete lülituse nupu vajutamist ja vabastamist, tagades, et lülituse tsirkuit ei ole pidevalt energiaga varustatud, mis võiks takistada manuaalset lahutamist või põhjustada lülitluse katkimist vigul.

Tavaliselt on jagamistransfooridel kapasiteedini 2000 kVA ja transfoori sisseminekuvool kestab umbes 6 kuni 10 sekundit. Selleks, et vältida transfoori sisseminekuvoolu mõju, on viivitusaeg seadmises seatud 10 kuni 15 sekundiks, korrigeerides aja skaalat ajareleehiku paneelil. Lülituse tsirkuiti kabeldusjoonis on näidatud Joonis 3-s.

Peamine (lõplik) lülitus suletakse pärast lükkelülitust ja peatab mehaanilise stopimehhanismi. Nii kaua, kui transfoori madalpingeline väljund on energiaga varustatud, jääb releehik selles olekus. Kui madalpingeline väljund kaotab energiaga (st elektromagnetiline koil on deenergeeritud), naasevad kõik lülitused kohe oma algsele asendile.

2.2 Lülitluse katkemine vigu tõttu

Kui madalpingelise lülitluse all poolikul võrgul või seadmel esineb viga, lülitub lülitlus ületusalavoolu tõttu katki. Kuna transfoori madalpingeline väljund on endiselt energiaga varustatud, jäävad releehiku lülitused oma praeguses asendis, tagades, et lülitlus ei automaatselt uuesti lülituks.

2.3 Manuaalne katkemine

Kui madalpingelise lülitluse manuaalselt avatakse, on transfoori madalpingeline väljund endiselt energiaga varustatud. Releehiku lülitused jäävad muutumatult, ja lülituse tsirkuit ei mõjuta ajareleehiku, takistes lülitluse automaatset uuesti lülitamist.

3. Seadme funktsioonide testimine

Pärast ajareleehiku põhjal alampinge automaatsel ülekandeseadme kokkupanekut, läbi viidi täielikud funktsioonitestid. Testide edukaks lõpetamisel seadistati standardiseeritud paigaldusprotsess ja kabeldusjoonised, kaasa arvatud detailne turvalisuse ja tehniliste meetmete kirjeldus. Seade paigaldati 10 piirkonnas. Pärast kuuekuuliseks kestnud tööperioodi, töötas seade usaldusväärselt ja õigesti nii planeeritud hoolduseks tekitatud kui ka vigude tõttu tekkinud katkestuste korral. Katkestatud energiavarustuse taastamise aeg vähenes paigaldamise eelsest 33 minutist 10–15 sekundini.

Väljakutest tulemused kinnitavad, et ajareleehiku põhjal alampinge automaatsel ülekandeseade madalpingeliste lülitluste jaoks rahuldab kõiki disaininõudeid.

4. Kokkuvõte

Pakutud alampinge automaatsel ülekandeseade madalpingeliste lülitluste jaoks kasutab ajareleehiku viivitusega lükkelülitust, et lahendada mitmeid probleeme, mis tekivad alampinge väljundkoilide paigaldamisel. See võimaldab madalpingeliste lülitluste automaatset uuesti lülitamist pärast alampinge sündmusi. Seade töötab usaldusväärselt tavapärasel energiavarustuse katkestusel ja jääb passiivseks erakordsetel olukordadel. Lihtsa printsiibi, mugava kabelduse ja madala hinnaga, on seade väljakutside kinnitanud, et taastab ohutult ja usaldusväärselt energiavarustuse pärast alampinge katkestust, vähendades lülitluse uuesti lülitamise aega 33 minutist 10–15 sekundini. See oluliselt parandab tarbija efektiivsust ja energiavarustuse usaldusväärsust, näitades suurt praktilist väärtust reaalmaailmas.