Isang Maikling Paghahanda sa mga Isyu sa Pagbabago ng Reclosers sa Outdoor Vacuum Circuit Breakers para sa Paggamit

Ang pagbabago ng rural power grid ay may mahalagang papel sa pagbawas ng bayad sa kuryente sa mga nayon at pagpapabilis ng ekonomikong pag-unlad sa mga nayon. Kamakailan, ang may-akda ay sumama sa disenyo ng ilang maliit na proyekto ng pagbabago ng rural power grid o tradisyunal na substation. Sa mga substation ng rural power grid, ang mga tradisyunal na 10kV system ay madalas gumagamit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum reclosers.

Upang makatipid sa pamumuhunan, ginamit namin isang paraan sa pagbabago na nag-aalis ng control unit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser at inilipat ito bilang isang outdoor vacuum circuit breaker. Ito ay nagdudulot ng tanong kung paano baguhin ang mga circuit ng proteksyon at kontrol upang mailapat ito sa isang microcomputer-based integrated monitoring system. Ang isyu at ang mga kasaganaan nitong solusyon ay lalayong ipaliwanag sa ibaba.

1. Mga Pundamental na Prinsipyong 10kV Outdoor Auto Circuit Vacuum Recloser

Ang 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser ay nag-uugnay ng mga function ng switching, kontrol, proteksyon, at monitoring sa iisang unit. Ito ay isang napiling intelligent device para sa distribution automation, na may kakayahan na awtomatikong mag-operate at mag-reclose ang AC lines batay sa pre-set sequence, at pagkatapos ay mag-reset ng awtomatiko o mag-lockout. Ito ay may self-contained (walang kinakailangang panlabas na source ng lakas) kontrol at proteksyon na function. Dahil sa kanyang unikong mga abilidad, ito ay malawakang ginagamit sa urban distribution networks at rural substations simula nang ipasok ito sa Tsina.

Ang 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser ay binubuo ng dalawang bahagi: ang pangunahing recloser body at ang controller unit. Batay sa paraan ng pagsupply ng kontrol power, ang controller ay karaniwang may tatlong konfigurasyon:

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

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

• Pinapagana ang controller gamit ang internal lithium battery.

Ang recloser body ay may bushing-type current transformers (CTs) para detektarin ang line current. Ang mga measured values mula sa bawat phase ay hihiwalay na ipinapadala sa controller. Pagka-kumpirmado ang fault current at pagkatapos ng pre-set time delay, ang recloser ay awtomatikong mag-ooperate at mag-reclose batay sa pre-determined sequence. Kapag nangyari ang transient fault sa sistema, ang automatic reclosing function ay awtomatikong muling nagpapabalik ng supply ng kuryente.

Kung ang fault ay permanent, ang recloser ay mag-ooperate batay sa kanyang pre-set sequence. Pagkatapos matapos ang pre-set number of reclosing attempts (karaniwang tatlo), ito ay kumpirmado ang fault bilang permanent. Isinasara ng sectionalizer ang faulty branch, at muling nagpapabukas ng supply sa non-faulted sections. Kinakailangan ang manual intervention upang ma-clear ang fault at i-reset ang lockout status ng recloser upang bumalik ito sa normal operation. Kapag ginamit ito sa koordinasyon sa mga sectionalizers at sectional circuit breakers, ang recloser ay epektibong nagsasala ng transient faults at nag-iisolate ng permanent fault locations, na nagpapakikitil ng outage duration at affected area.

2. Mga Paraan ng Pagbabago para sa 10kV Outdoor Auto Circuit Vacuum Recloser Controller

Upang makatipid sa pamumuhunan, ginamit namin isang paraan sa pagbabago na nag-aalis ng controller unit ng 10kV outdoor auto circuit vacuum recloser at inilipat ito bilang isang outdoor vacuum circuit breaker. Pagkatapos ng substation ay gumamit ng integrated automation system, ang mga function ng proteksyon at monitoring ng recloser ay dapat i-disable. Gayunpaman, ang mga 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 mga partikular na pagbabago ay sumusunod:

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

Ang mga current signals mula sa recloser body ay karaniwang dadaan sa 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 maiwasan ang parasitic circuits. Bilang alternatibo, ang secondary side ng CTs sa recloser body ay maaaring direkta na 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 konfigurasyon ng power ng controller, ang mga paraan ng pagbabago ay sumusunod:

• Orihinal na konfigurasyon: AC 220V para sa parehong 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 parehong AC at DC, ito rin ay dapat palitan.

• Orihinal na konfigurasyon: AC 220V na pinalilipat sa regulated DC 220V
  → I-disconnect ang power supply mula sa controller patungo sa trip/close circuits at direktang pinapagana mula sa 10kV integrated protection at monitoring unit. Ang control power ng substation ay dapat itakda sa DC 220V.

• Orihinal na konfigurasyon: Pinapagana ang controller gamit ang built-in lithium battery
  → Sa kasong ito, ang control circuit ay karaniwang gumagamit ng DC 36V o 12V, habang ang trip/close circuits ay gumagamit ng AC 220V. Sa pagbabago, ang trip/close coils ay dapat palitan. Ang coil terminals ay dapat ikonekta sa serye sa mga auxiliary contacts ng circuit breaker at idirekta na padala sa terminal block. Ang anumang spring-charging motor na hindi rated para sa parehong AC at DC ay dapat palitan din.

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

3. Kasimpulan

Sa panahon ng pagbabago ng rural power grid, maaaring magkaroon ng mga hamon sa pag-retrofit ng umiiral na equipment upang gumana sa mga bagong automation systems. Gayunpaman, basta ang angkop na solusyon ay ma-develop para sa mga isyu, maaaring makatipid sa gastos at pa rin makamit ang layunin ng proyekto.

Tandaan: Ang pamamaraang ito ng retrofit ay mas karaniwan noong unang mga pag-upgrade ng rural grid (hal. bago ang 2010) o noong panahon ng pagpapatigil sa mga legacy equipment. Sa kasalukuyang mga rural power grids, mas madalas na idinidirekta ang pag-deploy ng mga bagong intelligent devices o dedicated vacuum circuit breakers.