Короткий огляд питань щодо перетворення реклоузерів на зовнішні вакуумні вимикачі для використання
Трансформація сільської електромережі грає важливу роль у зниженні тарифів на електроенергію в сільській місцевості та прагненні до прискорення економічного розвитку сільських районів. Недавно автор брав участь у проектуванні кількох маломасштабних проектів трансформації сільської електромережі або стандартних підстанцій. У сільських підстанціях, стандартні системи 10кВ переважно використовують 10кВ зовнішні автоматичні вакуумні рекловери.
З метою економії інвестицій, ми впровадили схему, за якою вилучається блок управління 10кВ зовнішнього автоматичного вакуумного рекловера, перетворюючи його на зовнішній вакуумний вимикач. Це породжує питання, як модифікувати цепи захисту та управління, щоб інтегрувати їх у комплексну систему моніторингу на базі мікропроцесора. Цей питання та його відповідні рішення будуть детальніше описані нижче.
1. Основні принципи 10кВ зовнішнього автоматичного вакуумного рекловера
10кВ зовнішній автоматичний вакуумний рекловер об'єднує функції комутації, управління, захисту та моніторингу в одному пристрої. Це вибране інтелектуальне пристрій для автоматизації розподілу, який може автоматично виконувати операції відключення та повторного замикання на AC лініях згідно з заданим порядком, а потім автоматично перезавантажуватися або заблокуватися. Він має автономні (без потреби зовнішнього джерела живлення) функції управління та захисту. З моменту його введення в Китаї, він широко використовується в міських розподільних мережах та сільських підстанціях завдяки своїм унікальним перевагам.
10кВ зовнішній автоматичний вакуумний рекловер складається з двох частин: основного корпусу рекловера та блоку управління. Залежно від способу надання живлення для управління, блок управління зазвичай має три конфігурації:
Використання прямої AC 220V як для операційного, так і для закриття блоку управління;
Перетворення AC 220V на стабілізовану DC 220V для операційного та закриття блоку управління;
Живлення блоку управління внутрішнім літієвим акумулятором.
Основний корпус рекловера оснащений втулковими трансформаторами струму (CT), щоб виявити струм лінії. Виміряні значення кожного фази передаються окремо до блоку управління. Після підтвердження струму відмови та після заданого часового затримки, рекловер автоматично виконує операції відключення та повторного замикання згідно з предварительно заданим порядком. Коли у системі виникає тимчасова відмова, функція автоматичного повторного замикання автоматично відновлює постачання електроенергії.
Якщо відмова є постійною, рекловер діє згідно з його предварительно заданим порядком. Після завершення заданої кількості спроб повторного замикання (звичайно три), він підтверджує відмову як постійну. Секціональний вимикач тоді відокремлює відмовну гілку, відновлюючи постачання електроенергії до незахоплених секцій. Для виправлення відмови та повернення статусу блокування рекловера до нормального стану необхідне ручне втручання. При використанні разом з секціональними вимикачами та секціональними вимикачами, рекловер ефективно виправляє тимчасові відмови та відокремлює місця постійних відмов, мінімізуючи тривалість відключень та площу впливу.
2. Методи модифікації контролера 10кВ зовнішнього автоматичного вакуумного рекловера
Для зменшення витрат, ми реалізували схему, за якою вилучається блок управління 10кВ зовнішнього автоматичного вакуумного рекловера, перетворюючи прилад на зовнішній вакуумний вимикач. Після того, як підстанція приймає інтегровану систему автоматизації, функції захисту та моніторингу рекловера повинні бути вимкнені. Однак, сигнал струму з основного корпусу рекловера та цепи відключення/замикання вимикача повинні бути підключені до 10кВ блоку захисту та моніторингу інтегрованої системи автоматизації. Конкретні модифікації такі:
Вимкніть функції захисту та виявлення рекловера, від'єднавши живлення та вихідні цепи блоку управління на термінальній колодці.
Сигнали струму з основного корпусу рекловера зазвичай проводяться через термінальну колодку блоку управління до 10кВ блоку захисту та моніторингу. Дроти від термінальної колодки до оригінального блоку управління повинні бути від'єднані, щоб уникнути паразитних цепів. Альтернативно, вторинну сторону CT на основному корпусі рекловера можна безпосередньо під'єднати до 10кВ блоку захисту та моніторингу.
Живлення для 10кВ інтегрованого блоку захисту та моніторингу зазвичай є DC 220V або 110V. враховуючи три оригінальні конфігурації живлення блоку управління, методи модифікації такі:
Оригінальна конфігурація: AC 220V для обох операційного та закриття живлення
→ Замініть катушку відключення/замикання версією DC 220V або 110V. Якщо механізм використовує двигун зарядки пружин, який не сумісний з AC та DC, його також потрібно замінити.Оригінальна конфігурація: AC 220V перетворюється на регульовану DC 220V
→ Від'єднайте живлення від блоку управління до цепів відключення/замикання та замість цього живлення подавайте безпосередньо від 10кВ інтегрованого блоку захисту та моніторингу. Живлення управління на підстанції повинно бути встановлено на DC 220V.Оригінальна конфігурація: Блок управління живиться вбудованим літієвим акумулятором
→ У цьому випадку, контрольна цепа зазвичай використовує DC 36V або 12V, а цепи відключення/замикання використовують AC 220V. Під час модифікації, катушки відключення/замикання повинні бути замінені. Термінали катушок повинні бути послідовно підключені до допоміжних контактів вимикача та безпосередньо приведені до термінальної колодки. Будь-який двигун зарядки пружин, який не відповідає специфікаціям для AC та DC, також повинен бути замінений.
Оскільки конструкція блоку управління компактна, при виборі замінних катушок відключення/замикання та двигунів зарядки пружин, слід вибирати продукти з такими ж розмірами, як і оригінальні. Ключово, нове проводку не повинно мати жодного зв'язку з оригінальними цепями блоку управління, щоб уникнути паразитних циклів.
3. Висновки
Під час трансформації сільської електромережі, можуть виникнути проблеми при адаптації існуючого обладнання для роботи з новими системами автоматизації. Однак, якщо розробити відповідні рішення для цих питань, можна досягти економії коштів, одночасно досягаючи цілей проекту.
Примітка: Цей підхід до модернізації був відносно поширений при оновленні сільських мереж на ранніх етапах (наприклад, до 2010 року) або під час виводу з експлуатації старого обладнання. У сучасних сільських електромережах більш часто безпосередньо встановлюються нові інтелектуальні пристрої або спеціалізовані вакуумні автомати.
