การอภิปรายสั้น ๆ เกี่ยวกับปัญหาในการแปลงรีคลูเซอร์เป็นเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแบบสุญญากาศสำหรับใช้งานกลางแจ้ง

การเปลี่ยนแปลงระบบไฟฟ้าในชนบทมีบทบาทสำคัญในการลดค่าไฟฟ้าและเร่งการพัฒนาเศรษฐกิจในชนบท ล่าสุดผู้เขียนได้ร่วมออกแบบโครงการเปลี่ยนแปลงระบบไฟฟ้าในชนบทขนาดเล็กหรือสถานีไฟฟ้าแบบธรรมดาหลายแห่ง ในสถานีไฟฟ้าในชนบทระบบ 10kV ทั่วไปส่วนใหญ่ใช้สวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก

เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย เราได้นำแผนการเปลี่ยนแปลงโดยการนำหน่วยควบคุมออกจากสวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV และเปลี่ยนมันเป็นเบรกเกอร์สุญญากาศภายนอก ซึ่งทำให้เกิดคำถามว่าจะปรับปรุงวงจรป้องกันและควบคุมอย่างไรเพื่อรวมเข้ากับระบบตรวจสอบแบบรวมบนไมโครคอมพิวเตอร์ ประเด็นนี้และวิธีแก้ไขที่สอดคล้องจะถูกขยายความด้านล่าง

1. หลักการพื้นฐานของสวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV

สวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV รวมฟังก์ชันการสวิตช์ การควบคุม การป้องกัน และการตรวจสอบไว้ในหน่วยเดียว เป็นอุปกรณ์อัจฉริยะที่นิยมสำหรับระบบการกระจายพลังงานอัตโนมัติ สามารถทำการเปิดและป้อนใหม่อย่างอัตโนมัติตามลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และรีเซ็ตหรือล็อคเองได้ มีความสามารถในการควบคุมและป้องกันด้วยตนเอง (ไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก) นับตั้งแต่ถูกแนะนำเข้ามาในประเทศจีน มันได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในระบบการกระจายพลังงานเมืองและสถานีไฟฟ้าชนบทเนื่องจากข้อดีเฉพาะตัว

สวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV ประกอบด้วยสองส่วน: ตัวสวิตช์และหน่วยควบคุม ตามวิธีการจ่ายพลังงานควบคุม หน่วยควบคุมมักมีสามรูปแบบ:

• ใช้ AC 220V ตรงเป็นพลังงานในการทำงานและการป้อนสำหรับหน่วยควบคุม;

• แปลง AC 220V เป็น DC 220V ที่ควบคุมได้สำหรับพลังงานในการทำงานและการป้อน;

• ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมภายในเพื่อจ่ายพลังงานให้หน่วยควบคุม

ตัวสวิตช์มีเครื่องแปลงกระแสแบบบูชชิ่ง (CTs) เพื่อตรวจจับกระแสสายไฟ ค่าที่วัดได้จากแต่ละเฟสจะถูกส่งแยกกันไปยังหน่วยควบคุม เมื่อยืนยันว่ามีกระแสความเสียหายและหลังจากเวลาล่าช้าที่กำหนดไว้ สวิตช์จะทำการเปิดและป้อนใหม่อย่างอัตโนมัติตามลำดับที่กำหนด หากเกิดความเสียหายชั่วคราวในระบบ ฟังก์ชันการป้อนใหม่อัตโนมัติจะทำให้การจ่ายไฟฟ้ากลับคืนมาเอง

หากความเสียหายนั้นเป็นความเสียหายถาวร สวิตช์จะทำงานตามลำดับที่กำหนดไว้ เมื่อครบจำนวนครั้งที่พยายามป้อนใหม่ (โดยทั่วไปคือสามครั้ง) จะยืนยันว่าความเสียหายนั้นเป็นความเสียหายถาวร แล้วอุปกรณ์แยกส่วนจะแยกสาขาที่เสียหายออก ทำให้การจ่ายไฟฟ้ากลับคืนมาในส่วนที่ไม่เสียหาย ต้องมีการแทรกแซงด้วยมือเพื่อแก้ไขความเสียหายและรีเซ็ตสถานะล็อคของสวิตช์เพื่อให้มันกลับมาทำงานปกติ เมื่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์แยกส่วนและเบรกเกอร์แยกส่วน สวิตช์สามารถกำจัดความเสียหายชั่วคราวและแยกส่วนที่มีความเสียหายถาวรได้ ลดระยะเวลาการขาดแคลนไฟฟ้าและพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ

2. วิธีการแก้ไขหน่วยควบคุมของสวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV

เพื่อลดค่าใช้จ่าย เราได้นำแผนการเปลี่ยนแปลงโดยการนำหน่วยควบคุมออกจากสวิตช์วงจรป้อนอัตโนมัติแบบสุญญากาศภายนอก 10kV และใช้เป็นเบรกเกอร์สุญญากาศภายนอก หลังจากสถานีไฟฟ้าใช้ระบบอัตโนมัติแบบรวม ฟังก์ชันการป้องกันและการตรวจสอบของสวิตช์ต้องถูกปิดใช้งาน แต่สัญญาณกระแสไฟฟ้าจากตัวสวิตช์และวงจรการทริป/ป้อนของเบรกเกอร์ต้องเชื่อมต่อกับหน่วยการป้องกันและการตรวจสอบ 10kV ของระบบอัตโนมัติแบบรวม การแก้ไขเฉพาะอย่างนี้คือ:

ปิดใช้งานฟังก์ชันการป้องกันและการตรวจสอบของสวิตช์โดยการตัดวงจรพลังงานและวงจรเอาต์พุตของหน่วยควบคุมที่แทร์มินอลบล็อก

สัญญาณกระแสไฟฟ้าจากตัวสวิตช์มักจะผ่านแทร์มินอลบล็อกของหน่วยควบคุมไปยังหน่วยการป้องกันและการตรวจสอบ 10kV ต้องตัดการเชื่อมต่อระหว่างแทร์มินอลบล็อกกับหน่วยควบคุมเดิมเพื่อป้องกันวงจรปริศนา หรือเชื่อมต่อฝั่งรองของ CTs บนตัวสวิตช์ไปยังหน่วยการป้องกันและการตรวจสอบ 10kV ได้โดยตรง

พลังงานควบคุมสำหรับหน่วยการป้องกันและการตรวจสอบแบบรวม 10kV ทั่วไปเป็น DC 220V หรือ 110V ตามรูปแบบการจ่ายพลังงานของหน่วยควบคุมเดิม วิธีการแก้ไขคือ:

• รูปแบบเดิม: AC 220V สำหรับพลังงานในการทำงานและการป้อน
  → แทนที่คอยล์ทริป/ป้อนด้วยเวอร์ชัน DC 220V หรือ 110V หากกลไกใช้มอเตอร์ชาร์จสปริงที่ไม่สามารถใช้งานได้ทั้ง AC และ DC ต้องแทนที่มอเตอร์ด้วย

• รูปแบบเดิม: AC 220V แปลงเป็น DC 220V ที่ควบคุมได้
  → ตัดการจ่ายพลังงานจากหน่วยควบคุมไปยังวงจรทริป/ป้อนและจ่ายพลังงานจากหน่วยการป้องกันและการตรวจสอบแบบรวม 10kV แทน พลังงานควบคุมของสถานีไฟฟ้าควรตั้งเป็น DC 220V

• รูปแบบเดิม: หน่วยควบคุมใช้แบตเตอรี่ลิเธียมภายใน
  → ในกรณีนี้วงจรควบคุมมักใช้ DC 36V หรือ 12V ในขณะที่วงจรทริป/ป้อนใช้ AC 220V ในการแก้ไขต้องแทนที่คอยล์ทริป/ป้อน ปลายของคอยล์ควรเชื่อมต่อกับคอนแทคเสริมของเบรกเกอร์และนำไปยังแทร์มินอลบล็อก หากมอเตอร์ชาร์จสปริงไม่สามารถใช้งานได้ทั้ง AC และ DC ต้องแทนที่มอเตอร์ด้วย

เนื่องจากโครงสร้างของหน่วยควบคุมค่อนข้างกะทัดรัด ในการเลือกคอยล์ทริป/ป้อนและมอเตอร์ชาร์จใหม่ ควรเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเท่ากับของเดิม สำคัญคือการเชื่อมต่อใหม่ต้องไม่มีการเชื่อมต่อกับวงจรของหน่วยควบคุมเดิมเพื่อป้องกันวงจรปริศนา

3. สรุป

ในการเปลี่ยนแปลงระบบไฟฟ้าในชนบทอาจพบปัญหาในการปรับปรุงอุปกรณ์เดิมให้ทำงานร่วมกับระบบอัตโนมัติใหม่ แต่ตราบใดที่มีวิธีการแก้ไขที่เหมาะสม สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้พร้อมกับบรรลุเป้าหมายของโครงการ

หมายเหตุ: วิธีการปรับปรุงระบบแบบนี้ค่อนข้างพบบ่อยในการอัปเกรดสายส่งไฟฟ้าในชนบทช่วงแรก (เช่น ก่อนปี 2010) หรือในระหว่างการเลิกใช้อุปกรณ์เก่า ๆ ในสายส่งไฟฟ้าชนบทของปัจจุบันมักจะใช้เครื่องมืออัจฉริยะใหม่ ๆ หรือเบรกเกอร์สูญญากาศที่ออกแบบมาเป็นพิเศษแทนโดยตรง