Anvendelse af 10kV Reclosers og Sectionalizers i landlige distributionsnetværk

1 Nuværende status for nettet

Med den fortsatte udvikling af landlige elnettransformationer er sundhedsniveauet for landlige netværksudstyr konstant på stigning, og strømforsyningens pålidelighed opfylder i princippet brugernes behov. Men med hensyn til den nuværende netstatus, pga. finansielle begrænsninger, er ringnet ikke blevet implementeret, dobbelt strømforsyning er ikke tilgængelig, og linjer anvender en enkelt radial træagtig strømforsyningsmetode. Dette ligner et træ med mange grene - det vil sige, at linjerne har mange grene. Derfor, når der opstår en fejl et sted på linjen, lukker hele linjen helt ned, og det er svært at bestemme fejlstedet. Dette påvirker ikke kun strømforsyningen, men også kræver betydelig arbejdskraft og materiale ressourcer fra forvaltningssiderne for at håndtere ulykker. Derfor kan installation af reclosers og sectionalizers på 10kV linjer effektivt kontrollere forekomsten af ulykker.

2 Karakteristika for reclosers og sectionalizers

2.1 Reclosers

① Reclosers har automatiske funktioner og kan udføre åbne og lukke operationer uden ekstern strøm. Den elektroniske kontrolsektion erhverver strøm gennem bushing CT indeni recloseren. En strømsidestrøm over 5A sikrer normal drift af den elektroniske kontrolsektion. De har lille volumen, let vægt, og er nemme at installere på piler. Justering af tripping-strømtiden kan opnås ved at udskifte trippingmodstande eller ampere-second kurveplader, hvilket er meget bekvemt.

② Reclosers kan automatisk registrere linje- og jordstrøm. Når strømmen overstiger den forudindstillede minimale trippingstrøm, følger de en forudindstillet sekvens af åbning, brydning, og genlukning med specifikke genlukningsintervaller for at afbryde fejlstrøm. Hvis fejlen er permanent, efter 2, 3, eller 4 forudindstillede trippingoperationer, låser recloseren, isolerer fejlområdet fra hovedkredsløbet.

2.2 Sectionalizers

① Drop-out sectionalizer er en enefase højspændingselapparat. Produktet består af isolatorer, kontakter, ledermekanismer, og andre komponenter, der danner sekundære kontrolledninger og primære ledersystemer. Kontrolsystemet består af elektromagnetiske interlocking kontakter, elektroniske kontrollerkomponenter, og andre elementer. Trippingshandlingsystemet består af en energilagringspermanent magnet mekanisme, palletter, hejsel, og låseblokke.

② Sectionalizers er udstyret med strømtransformatorer, der registrerer kredsløbsstrømværdier. Når der opstår en linjefejl, aktiveres den elektroniske kontroller, når strømmen overstiger den indstillede startstrøm, og udfører digital behandling. Fejlstrømmen afbrydes af en upstream recloser (eller kredsløbsbryder). Den elektroniske kontroller kan huske antallet af gange, hvor upstream switch har afbrudt fejlstrøm, og når den når den forudindstillede tællingsgrænse (1, 2, eller 3 gange), når upstream switch afbryder fejlstrøm, og linjen mister spænding med strøm under 300mA, segmenterer sectionalizeren automatisk inden for 180ms. Dette begrænser fejlområdet til det mindste område eller isolerer fejlafsnittet, så recloseren (eller kredsløbsbryder) kan fungere succesfuldt.

③ Sectionalizers bruger en permanent magnet mekanisme til at udføre åbne operationer. Når strømmen i sectionalizeren overstiger den indstillede værdi, afbryder kredsløbsbryderen (eller recloseren) i underværket fejlstrømmen. Efter at linjen mister spænding, sender den elektroniske kontrolplade indeni sectionalizeren en kommando, og permanent magnet mekanismen trip-enhed skubber sectionalizeren til at åbne. Efter hvert segmentering kræver trip-enheten ikke udskiftning af nogen komponenter. Efter at sectionalizeren falder ud, kan den blive restaureret til arbejdende tilstand gennem manuel energilagring via stopperen.

3 Koordineret brug af reclosers og sectionalizers

Baseret på funktionerne og karakteristikkerne for reclosers og sectionalizers, vil deres fælles brug installeret på 10kV distributionsnet have en betydelig rolle. De kan fastslå linjefejlområdet, isolere fejlafsnit fra sunde, og dermed sikre normal drift af ikke-fejl linjeelementer. Specifik anvendelse vises i nedenstående figur:

Reclosers er installeret ved hovedlinjeudgangen eller i underværker, mens seks grupper drop-out automatiske sectionalizers F1, F2, F3, F4, F5, og F6 er valgt for grenelinjer, som deles ind i segmenter L1, L2, L3, L4, L5, L6, og L7. Den indstillede startstrøm for sectionalizers matcher den startstrøm for recloseren.

3.1 Hvis fejl E1 opstår i segment L5

Recloseren og sectionalizers F1, F3, og F4 oplever fejlstrøm. Recloseren åbner automatisk, hvilket får linjen til at miste spænding. F4 når sin forudindstillede tællingsgrænse på 1 operation og åbner/drop-out automatisk, isolerer fejlsegment L5. Efter at recloseren genlukker automatisk, genoprettes strømforsyningen til segmenter L1, L2, L3, L4, L6, og L7.

3.2 Hvis fejl E2 opstår i segment L6

Recloseren og sectionalizers F1 og F5 oplever fejlstrøm. Recloseren åbner automatisk. Hvis det er en midlertidig fejl, genlukker recloseren succesfuldt og genopretter strømforsyningen. F1 og F5 forbliver lukket, da de ikke har nået deres forudindstillede tællingsgrænse. Hvis det er en permanent fejl, mislykkes recloseren for at genlukke succesfuldt, åbner igen, hvilket får linjen til at miste spænding. F5 når sin forudindstillede tællingsgrænse på 2 operationer og åbner/drop-out automatisk, isolerer fejlsegment L6, mens F1 forbliver lukket, da den ikke har nået sin tællingsgrænse. Efter genlukning, genopretter recloseren strømforsyningen til segmenter L1, L2, L3, L4, og L5.

3.3 Hvis fejl E3 opstår i segment L2

Automaten og sektioneringsafbryderen F1 oplever en fejlstrøm. Automaten afbryder automatisk. Hvis det er en midlertidig fejl, lukker automaten succesfuldt igen og genopretter strømforsyningen. F1 forbliver lukket, da den ikke har nået sin forudindstillede tællersprøg. Hvis det er en permanent fejl, mislykkes automaten med at lukke igen, afbryder, forsøger at lukke igen men mislykkes, og afbryder igen. Linjen mister spændingen, og F1 når sit forudindstillede tællersprøg på 3 operationer, afbryder/udslipper automatisk og isolerer fejlsenitel L2. Efter at have lukket igen, genopretter automaten strømforsyningen kun til senitel L1.

4 fordele ved koordineret anvendelse af automater og sektioneringsafbrydere

Ud fra ovenstående diskussion er det klart, at den koordinerede brug af automater og sektioneringsafbrydere spiller en væsentlig rolle i drift af strømnetsnet. De isolerer ikke blot hurtigt fejlramte linjesnit mens de sikrer normal drift af sunde snit, men de reducerer også området for fejlfindning, hvilket gør det muligt for driftsenheder at lokalisere fejlpunkter så hurtigt som muligt. For brugerne øges udnyttelsesgraden af udstyr og garanterer pålideligt produktion og dagligliv.

Som illustreret ovenfor, hvis nettet direkte afbryder den fejlramte linjesnit, ville vedligeholdelsespersonale kun skulle kontrollere ét linjesnit, hvilket betydeligt reducerer området for fejlfindning. Vedligeholdelsespersonale kan hurtigt lokalisere fejlpunktet og genoprette strømmen til den fejlramte linje. I øjeblikket, når der opstår en fejl et sted, skal vedligeholdelsespersonale kontrollere fem forskellige snit. Dette forhold på 1:5 viser tydeligt, hvilken metode der fordeles mest for strømforsyningsvirksomheder. Hvilken netstruktur øger både mængden af strømforsyning og pålideligheden af strømforsyningen? Derfor vil anvendelsen af automater og sektioneringsafbrydere spille en enorm rolle i strømnetsnet.