Isyuha sa Pag-convert sa mga Reclosers ngadto sa Outdoor Vacuum Circuit Breakers para sa Paggamit

Ang pagbabago sa rural power grid naglalarawan sa mahalagang papel sa pagbawas ng mga singil sa kuryente sa bukid at pagpapabilis ng ekonomiko sa bukid. Kamakailan, ang may-akda ay sumama sa disenyo sa ilang maliliit na proyekto sa pagbabago ng rural power grid o tradisyonal na substation. Sa mga substation ng rural power grid, ang mga tradisyonal na 10kV system karaniwang gumagamit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum reclosers.

Upang makatipid sa pag-invest, ginamit namin ang isang plano sa pagbabago na tinanggal ang control unit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser at inconvert ito sa isang outdoor vacuum circuit breaker. Ito ay nag-udyok ng tanong kung paano i-modify ang mga circuit ng proteksyon at kontrol upang mailapat sila sa microcomputer-based integrated monitoring system. Ang isyu at ang mga kasaganaang solusyon dito ay lalayong ipaliwanag sa ibaba.

1. Mga Basic Principles ng 10kV Outdoor Auto Circuit Vacuum Recloser

Ang 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser ay nagintegrate ng mga function ng switching, kontrol, proteksyon, at monitoring sa iisang unit. Ito ay isang piniliang intelligent device para sa distribution automation, na may kakayahan na awtomatikong magbuksan at magsara ng AC lines batay sa pre-set sequence, at pagkatapos ay mag-reset ng awtomatiko o mag-lock out. Ito ay may self-contained (walang pangangailangan ng external power source) kontrol at proteksyon function. Dahil sa kanyang unique advantages, ito ay malawak na ginagamit sa urban distribution networks at rural substations simula noong ito ay ipinasok sa Tsina.

Ang 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser ay binubuo ng dalawang bahagi: ang main recloser body at ang controller unit. Batay sa paraan ng pag-supply ng kontrol power, ang controller karaniwang may tatlong configuration:

• Ginagamit ang AC 220V diretso bilang operating at closing power para sa controller;

• Inconvert ang AC 220V sa regulated DC 220V para sa operating at closing power;

• Pinopower ang controller gamit ang internal lithium battery.

Ang recloser body ay equipped ng bushing-type current transformers (CTs) upang detektahin ang line current. Ang measured values mula sa bawat phase ay inilalabas nang hiwalay sa controller. Pagka-confirm ang fault current at matapos ang pre-set time delay, ang recloser ay awtomatikong magpo-perform ng opening at reclosing operations batay sa pre-determined sequence. Kapag may transient fault sa sistema, ang automatic reclosing function ay awtomatikong maulit ang supply ng kuryente.

Kapag permanent ang fault, ang recloser ay mag-operate batay sa kanyang pre-set sequence. Matapos ang pre-set number of reclosing attempts (karaniwang tatlo), ito ay nakukumpirma ang fault bilang permanent. Isang sectionalizer ang maghihiwalay ng faulty branch, na muling nagbibigay ng kuryente sa non-faulted sections. Kailangan ng manual intervention upang ma-clear ang fault at reset ang lockout status ng recloser upang bumalik ito sa normal operation. Kapag ginamit sa koordinasyon sa mga sectionalizers at sectional circuit breakers, ang recloser ay epektibong nag-clear ng transient faults at naghihiwalay ng permanent fault locations, na nagminimize ng outage duration at affected area.

2. Mga Modification Methods para sa 10kV Outdoor Auto Circuit Vacuum Recloser Controller

Upang makatipid sa pag-invest, ginamit namin ang isang plano sa pagbabago na tinanggal ang controller unit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser at inconvert ito bilang isang outdoor vacuum circuit breaker. Matapos ang substation ay mag-adopt ng integrated automation system, ang mga function ng proteksyon at monitoring ng recloser ay dapat i-disable. Gayunpaman, ang current signals mula sa recloser body at ang trip/close circuits ng circuit breaker ay dapat ikonekta sa 10kV protection at monitoring unit ng integrated automation system. Ang specific modifications ay sumusunod:

I-disable ang proteksyon at detection functions ng recloser sa pamamagitan ng pag-disconnect ng power supply at output circuits ng controller sa terminal block.

Ang current signals mula sa recloser body ay karaniwang rurouted sa pamamagitan ng terminal block ng controller patungo sa 10kV protection at monitoring unit. Ang wiring mula sa terminal block patungo sa orihinal na controller ay dapat i-disconnect upang iwasan ang parasitic circuits. Bilang alternatibo, ang secondary side ng CTs sa recloser body ay direktang maaring ikonekta sa 10kV protection at monitoring unit.

Ang control power para sa 10kV integrated protection at monitoring unit ay karaniwang DC 220V o 110V. Batay sa tatlong orihinal na controller power configurations, ang mga modification approaches ay sumusunod:

• Orihinal na configuration: AC 220V para sa both operation at closing power
  → Palitan ang trip/close coil ng DC 220V o 110V version. Kung ang mechanism ay gumagamit ng spring-charging motor na hindi compatible sa both AC at DC, ito ay dapat ring palitan.

• Orihinal na configuration: AC 220V inconvert sa regulated DC 220V
  → I-disconnect ang power supply mula sa controller patungo sa trip/close circuits at instead ipower sila diretso mula sa 10kV integrated protection at monitoring unit. Ang control power ng substation ay dapat itakda sa DC 220V.

• Orihinal na configuration: Controller powered ng built-in lithium battery
  → Sa kaso na ito, ang control circuit karaniwang gumagamit ng DC 36V o 12V, habang ang trip/close circuits ay gumagamit ng AC 220V. Sa panahon ng modification, ang trip/close coils ay dapat palitan. Ang coil terminals ay dapat ikonekta sa series sa auxiliary contacts ng circuit breaker at idiretso sa terminal block. Anumang spring-charging motor na hindi rated para sa both AC at DC ay dapat ring palitan.

Dahil ang controller structure ay compact, kapag pinili ang replacement trip/close coils at charging motors, dapat piliin ang mga produkto na may dimensyon na identical sa orihinal. Mahalaga, ang bagong wiring ay dapat walang koneksyon sa orihinal na controller circuits upang iwasan ang parasitic loops.

3. Conclusion

Sa panahon ng transformation ng rural power grid, maaaring lumitaw ang mga hamon sa pag-retrofit ng existing equipment upang gumana sa new automation systems. Gayunpaman, basta't ang appropriate solutions ay ma-develop para sa mga isyu na ito, maaaring makatipid sa cost habang pa rin nasasakupan ang project objectives.

Pahibalo: Ang paagi sa pagbag-o sa retrofits niini kasagaran gipangita sa maong mga pagbag-o sa grid sa mga rural nga lugar (e.g., bago ang 2010) o sulod sa panahon sa pagpahinabang sa mga luma nga gamit. Sa karon nga mga rural power grids, ang mga bag-ong intelligent devices o mga espesyal na vacuum circuit breakers mao ang kasagaran nga gigamit direkta.