Automātiska Aizveršanas Ierīce Nelielu Sprieguma Līknes Slodzes Dzeņos Pamatojoties uz Laika Relēs

Lai nodrošinātu drošu un stabila tīkla darbību un novērstu slodzes straumes pieaugumu, kas varētu bojāt elektriskos ierīces enerģijas atjaunošanas laikā, visi slodžu savienojumi ar pārveidotājiem jāatvieno pirms to uzsākšanas.

Tādēļ, zemsprieguma šķēršņiem ir aprīkots ar nepietiekamu spriegumu izlaižu funkciju: kad pārveidotājs tiek atslābināts remontēšanas vai līnijas kļūdas dēļ, zemu spriegumu zemsprieguma mājas tīklā izraisa šķēršņu automātisku izlaižu. Kad pārveidotājs tiek atkal uzsākts, tā kā zemsprieguma šķēršņi parasti nav aprīkoti ar automātisko atkalapvienošanās spēju, operatoriem jāievēro šķēršņus vietas apstākļos, lai atjaunotu enerģijas piegādi. Šis manuālais process, kas ietver šķēršņa atrašanās vietu, satiksmes un vides apstākļus, prasa nozīmīgu laiku—vidēji 33 minūtes—kas ilgstoši pārtrauc enerģijas piegādi un nopietni ietekmē tīkla drošumu.

Lai risinātu šo problēmu, ir izstrādāts automātisks atkalapvienošanās ierīce zemsprieguma šķēršņiem, balstoties uz laika relē. Pārveidotāja zemsprieguma izlaiža sniedz enerģiju relēs. Kad pārveidotājs tiek uzsākts, laika relēs spēks tiek uzsākts, un pēc iepriekš noteiktas kavēšanās, tā klusa kontaktpunkta īslaicīgi aizver šķēršņu slēgšanas ceļu, izraisojot zemsprieguma šķēršņu automātisko atkalapvienošanos. Laika kavēšana izvairās no pārveidotāja ieplūdes straumes, nodrošinot ierīču drošību. Atbilstošā kontroles loģikā, automātiska atkalapvienošanās tiek novērsta pēc pārspēka izlaižu vai manuālas atvienošanas.

1. Projekta prasības un risinājums

Saskaņā ar tīkla darbības regulām, konkrētas projektēšanas prasības ir izvirzītas nepietiekama sprieguma automātiskajam pārnestājam:

• Ja pārveidotāja augstsprieguma puse tiek atslābināta remontēšanas vai kļūdas dēļ, pārveidotājs zaudē spriegumu, un zemsprieguma šķēršnis izliek caur nepietiekamu spriegumu. Kad pārveidotājs tiek atkal uzsākts, šķēršnis automātiski atkalapvienojas pēc iepriekš noteiktas kavēšanās.

• Ja notiek kļūda zemsprieguma šķēršņa lejupvesē, šķēršnis droši izliek un nedrīkst automātiski atkalapvienoties.

• Ja zemsprieguma šķēršnis tiek manuāli atvienots, tas nedrīkst automātiski atkalapvienoties.

Lai apmierinātu šīs prasības, ir piedāvāts uzticams risinājums, izmantojot laika relē kā kontroles kodolu, izmantojot tā laika kavēšanas īpašības un klusos kontaktpunktus, lai sasniegtu automātisko atkalapvienošanos. Izvēlētā laika relē modeļa ir DS-28.

Izmantotā DS-28 laika relē sastāv no elektromagnēta, kas pārvada mehānisko laika skaitīšanas mehānismu. Elektromagnēta spirāle saņem enerģiju no pārveidotāja zemsprieguma izlaižas, nodrošinot nepārtraukti uzsākto laika relē. Relē satur vienu kopu kavētās klusās kontaktpunkta un vienu kopu kavētās galvenās kontaktpunkta (beigu kontaktpunkta). Nepietiekama sprieguma automātiskā pārnese laika relē iekšējās sakari ir attēlotas 1. diagrammā. 

Lai novērstu spirāles izkaušanos ilgstošā uzsākšanas dēļ, ir pievienots termiskais fuzes rezistors kā ārējais aizsardzības rezistors. Projektā termināli 1 un 13–3 tiek izmantoti kā aktivizēšanas signāli, kas savienoti ar enerģijas ceļu, bet termināli 5 un 6, un 16–3 un 17, tiek izmantoti kā kavētie klusi kontaktpunkti un momentānie neaizvērtie kontaktpunkti attiecīgi. 2. diagramma attēlo laika relē balstīto automātisko atkalapvienošanās ierīci zemsprieguma šķēršņiem.

2.Nepietiekama sprieguma automātiskā pārnese kontroles stratēģija

2.1 Pārveidotāja nepietiekama sprieguma

Kad pārveidotājam notiek nepietiekama sprieguma, zemsprieguma šķēršnis izliek. Tā kā zemsprieguma mājas tīkls nav uzsākts, laika relē paliek sākotnējā stāvoklī, ar kavētajiem klusi kontaktpunktiem un kavētajiem galvenajiem kontaktpunktiem atvērtiem, bet momentānajiem neaizvērtajiem kontaktpunktiem aizvērtiem.

Kad līnijai tiek atjaunota enerģija, pārveidotāja zemsprieguma izlaiža tiek uzsākta, nodrošinot enerģiju laika relē. Šajā punktā momentānie neaizvērtie kontaktpunkti atveras, ieviešot sprieguma sadalīšanas rezistoru spirāles ceļā, izraisojot elektromagnēta uzsākšanos un ilgstošu uzsākšanu. Mehāniskais laika skaitīšanas mehānisms sāk darboties, un kavētais klusa kontaktpunkts sāk kustēties uz aizvēršanas pozīciju.

Pēc iepriekš noteiktas kavēšanas (parasti iestatīta starp 10 un 15 sekundēm, izmantojot laika relē panelī esošo laika pielāgošanas riteni, lai izvairītos no pārveidotāja ieplūdes straumes), kavētais klusa kontaktpunkts īslaicīgi aizveras un atkal atveras. Šis darbība simuluveica manuālu aizvēršanas pogas nospiešanu un atbrīvošanu, nodrošinot, ka aizvēršanas ceļs nav nepārtraukti uzsākts, kas varētu novērst manuālu atvienošanu vai izraisīt, ka šķēršnis aizveras uz kļūdas punktu.

Parasti pārveidotājiem ir jaudas līmeņi līdz 2000 kVA, un pārveidotāja ieplūdes straumes ilgums ir aptuveni 6 līdz 10 sekundēm. Lai izvairītos no pārveidotāja ieplūdes straumes ietekmes, kavēšanas laiks tiek iestatīts uz 10 līdz 15 sekundēm, pielāgojot laika relē panelī esošo laika pielāgošanas riteni. Aizvēršanas ceļa shēma ir attēlota 3. diagrammā.

Galvenais (beigu) kontaktpunkts aizveras pēc klusa kontaktpunkta un apturējas mehāniskā stopora mehānismā. Cik ilgi pārveidotāja zemsprieguma izlaiža paliek uzsākta, relē paliks šajā stāvoklī. Kad zemsprieguma izlaiža zaudē spriegumu (t.i., elektromagnēta spirāle tiek atslābināta), visi kontaktpunkti tūlīt atgriežas sākotnējās pozīcijās.

2.2 Šķēršņa izlaižana dēļ kļūdas

Kad notiek kļūda zemsprieguma šķēršņa lejupvesē, šķēršnis izliek dēļ pārspēka. Tā kā pārveidotāja zemsprieguma izlaiža paliek uzsākta, relē kontaktpunkti paliek pašreizējos stāvokļos, nodrošinot, ka šķēršnis neautomātiski atkalapvienojas.

2.3 Manuālā izlaižana

Kad zemsprieguma šķēršnis tiek manuāli atvienots, pārveidotāja zemsprieguma izlaiža paliek uzsākta. Relē kontaktpunkti paliek nemainīgi, un aizvēršanas ceļs netiek ietekmēts laika relē, novēršot šķēršņa automātisko aizvēršanu.

3. Ierīces funkcijas testēšana

Pēc laika relē balstītās nepietiekama sprieguma automātiskās pārnese montāžas, tika veikti pilnīgi funkciju testi. Pēc veiksmīga testēšanas tika izstrādāts standartizēts instalācijas process un shēmas, kuru papildina detalizētas drošības un tehniskās pasākumu instrukcijas. Ierīce tika instalēta 10 reģionos. Pēc sešu mēnešu darbības, ierīce droši un pareizi darbojās gan plānotajos remontēšanas, gan kļūdas izraisītos pārtraukumos. Vidējais enerģijas atjaunošanas laiks samazinājās no 33 minūtēm pirms instalācijas līdz 10–15 sekundēm.

Laukā veikto testu rezultāti apliecina, ka laika relē balstītā nepietiekama sprieguma automātiskā pārnese zemsprieguma šķēršņiem atbilst visām projektēšanas prasībām.

4. Secinājumi

Ieteiktā nepietiekama sprieguma automātiskā pārnese zemsprieguma šķēršņiem izmanto laika relē kavētās klusās kontaktpunkta, lai atrisinātu daudzas problēmas, kas rodas, instalējot nepietiekama sprieguma izlaižu spīras. Tas ļauj zemsprieguma šķēršņiem sasniegt automātisko atkalapvienošanos pēc nepietiekama sprieguma notikuma. Ierīce droši darbojas normālos enerģijas pārtraukumos un paliek neaktīva neatbilstošos apstākļos. Ar vienkāršu principu, ērtu montāžu un zemu cenu, ierīce ir pierādījusi drošu un uzticamu enerģijas atjaunošanu pēc nepietiekama sprieguma izlaižas, samazinot šķēršņa aizvēršanas laiku no 33 minūtēm līdz 10–15 sekundēm. Tas būtiski uzlabo enerģijas piegādes efektivitāti un drošumu, demonstrējot augstu praktisko vērtību reālajā lietojumā.