Приложение на 10кВ преустановени преръзачи и секционни разединители в селските разпределителни мрежи

1 Състояние на съществуващата мрежа

С постоянното задълбочаване на преобразуването на селската електрическа мрежа, здравословното ниво на оборудването в селската мрежа постоянно се подобрява и надеждността на доставката на електроенергия основно отговаря на нуждите на потребителите. Въпреки това, относно текущото състояние на мрежата, поради ограниченията във финансирането, не са внедрени пръстеновидни мрежи, двойните източници на мощност не са налични, а линиите използват единичен радиален дървесен метод на доставка на мощност. Това прилича на дърво с много клони – което означава, че линиите имат множество клонки. Ето защо, когато се появи грешка на всяка точка по линията, цялата линия спира напълно и местоположението на грешката е трудно да се определи. Това не само влияе върху доставката на мощност, но и разходва значителни човешки и материални ресурси за управлението на инциденти от страна на управляващите органи. Ето защо, установяването на реклоузъри и секциониратори на линии с напрежение 10kV може да контролира ефективно появата на аварии.

2 Характеристики на реклоузърите и секционираторите

2.1 Реклоузъри

① Реклоузърите разполагат с автоматични функции и могат да извършват операции за отваряне и затваряне без външен източник на мощност. Електронната част за управление получава мощност чрез CT в реклоузъра. Струя по-голяма от 5A от страната на мощността осигурява нормална работа на електронната част за управление. Те имат малък обем, лека маса и лесно се инсталират на стълбовете. Настройката на ампер-секундната крива на изключване може да се постигне чрез замяна на резистори за изключване или платки с ампер-секундна крива, което е много удобно.

② Реклоузърите могат автоматично да измерват линейната и земна струя. Когато струята надвиши предварително зададената минимална струя за изключване, те следват предварително зададена последователност от отваряне, прекъсване и повторно затваряне с конкретни интервали за повторно затваряне, за да прекъснат фалшивата струя. Ако грешката е постоянна, след 2, 3 или 4 предварително зададени операции за изключване, реклоузърът блокира, изолирайки областта с грешка от главния път.

2.2 Секциониратори

① Секционираторът с падане е единичен високонапрегов електрически апарат. Продуктът се състои от изолатори, контакти, проводни системи и други компоненти, формиращи вторични контролни линии и основни проводни системи. Системата за управление се състои от електромагнитни взаимно свързани контакти, елементи на електронен контролер и други компоненти. Системата за действие на изключване се състои от механизъм за съхранение на енергия с постоянен магнет, палети, левери и ключови блокове.

② Секционираторите са оборудвани с трансформатори на струя, които измерват стойностите на струята във веригата. Когато се появи грешка по линията, електронният контролер активира, когато струята надвиши номиналната стойност на стартиращата струя и извършва цифрово обработване. Фалшивата струя се прекъсва от горен реклоузър (или брекър). Електронният контролер може да запомни броя на случаите, в които горният ключ е прекъснал фалшивата струя, и след достигане на предварително зададен брой (1, 2 или 3 пъти), когато горният ключ прекъсне фалшивата струя и линията загуби напрежение със струя под 300mA, секционираторът автоматично сегментира в рамките на 180ms. Това ограничава областта с грешка до минимален обхват или изолира секцията с грешка, позволявайки на реклоузъра (или брекъра) успешно да работи.

③ Секционираторите използват механизъм с постоянен магнет за извършване на операцията за отваряне. Когато струята в секциониратора надвиши зададената стойност, брекърът (или реклоузър) в подстанцията прекъсва фалшивата струя. След загубата на напрежението в линията, електронната контролна плата в тръбата на секциониратора изпраща команда, и механизъмът за изключване с постоянен магнет изпълнява командата, като тласка секциониратора да се отвори. След всеки сегмент, механизмът за изключване не изисква замяна на каквито и да било компоненти. След падането на секциониратора, той може да бъде възстановен до работещо състояние чрез ръчно зареждане на енергия чрез спирачка.

3 Координирано използване на реклоузъри и секциониратори

На базата на функциите и характеристиките на реклоузърите и секционираторите, техните заедно установени приложения върху 10kV разпределителни мрежи ще играят значителна роля. Те могат да определят обхвата на грешките по линиите, изолирайки дефектните секции от здравите, като по този начин гарантират нормалната работа на незасегнатите от грешка участъци. Конкретното приложение е показано на фигурата по-долу:

Реклоузърите се инсталират на изхода на главната линия или в подстанции, докато шест групи автоматични секциониратори F1, F2, F3, F4, F5 и F6 са избрани за разклоненията, разделяйки ги на секции L1, L2, L3, L4, L5, L6 и L7. Номиналната стартова стойност на струята на секционираторите съответства на стартовата стойност на струята на реклоузъра.

3.1 Ако грешка E1 се появи в секция L5

Реклоузърът и секционираторите F1, F3 и F4 преживяват фалшивата струя. Реклоузърът автоматично изключва, причинявайки линията да загуби напрежение. F4 достига предварително зададения брой на 1 операция и автоматично изключва/пада, изолирайки дефектната секция L5. След автоматичното повторно затваряне на реклоузъра, доставката на мощност е възстановена за секции L1, L2, L3, L4, L6 и L7.

3.2 Ако грешка E2 се появи в секция L6

Реклоузърът и секционираторите F1 и F5 преживяват фалшивата струя. Реклоузърът автоматично изключва. Ако това е временна грешка, реклоузърът успешно повторно затваря и възстановява доставката на мощност. F1 и F5 остават затворени, тъй като не са достигнали предварително зададения брой. Ако това е постоянна грешка, реклоузърът не успява да повторно затвори успешно, изключва отново, причинявайки линията да загуби напрежение. F5 достига предварително зададения брой на 2 операции и автоматично изключва/пада, изолирайки дефектната секция L6, докато F1 остава затворен, тъй като не е достигнал броя. След повторното затваряне, реклоузърът възстановява доставката на мощност за секции L1, L2, L3, L4 и L5.

3.3 Ако грешка E3 се появи в секция L2

Автоматичният включвател и секционен включвател F1 изпитват тока на дефект. Автоматичният включвател автоматично се отключва. Ако е временен дефект, автоматичният включвател успешно се включва повторно и възстановява доставката на електроенергия. F1 остава затворен, тъй като не е достигнал предварително зададения брой операции. Ако е постоянен дефект, автоматичният включвател не успява да се включи повторно, се отключва, опитва се да се включи отново, но пак не успява и се отключва. Линията губи напрежение и F1 достига своята предварително зададена граница от 3 операции, автоматично се отключва/изважда и изолира дефектния сегмент L2. След повторното включване, автоматичният включвател възстановява доставката на електроенергия само до сегмента L1.

4 предимства от координираното приложение на автоматични включватели и секционни включватели

От горния разговор става ясно, че координираното използване на автоматични включватели и секционни включватели играе важна роля в операцията на електрическата мрежа. Те не само бързо изолират дефектните сегменти на линията, докато осигуряват нормална работа на здравите сегменти, но и намаляват областта за търсене на дефект, позволявайки на операторските единици да локализират точките на дефект възможно най-бързо. За потребителите това увеличава степента на използване на оборудването и надеждно гарантира производството и всекидневния живот.

Както е показано по-горе, ако мрежата директно прекъсне дефектния сегмент на линията, персоналът за поддръжка трябва да провери само един сегмент, което значително намалява областта за търсене на дефект. Персоналът за поддръжка може бързо да локализира точката на дефект и незабавно да възстанови доставката на електроенергия до дефектната линия. В момента, когато се случи дефект в една точка, персоналът за поддръжка трябва да провери пет различни сегмента. Тази 1:5 връзка ясно показва кое решение е по-предимство за предприятията за доставка на електроенергия. Коя структура на мрежата както увеличава количеството доставена електроенергия, така и подобрява надеждността на доставката? Следователно, приложението на автоматични включватели и секционни включватели ще има огромна роля в електрическите мрежи.