10kV taasklõpsurite ja osalõigurite kasutamine maapiirkondades olevates jaotusvõrkudes

1 Praegune võrguolukord

Kui maapiirkondade elektrivõrkude moderniseerimine jätkub, paraneb pidevalt maapiirkondade võrkulahenduste tervislikkus ja elektriandmine vastab peaaegu täielikult kasutajate nõudmistele. Siiski praeguse võrguolukorra suhtes on raha puudusel veel ringvõrku rakendamata, kaksikenergiaallikat pole saadaval ja liinid kasutavad üksiku radiaalse puuliste energiatoomist. See tähendab, et liinidel on palju haarukohti. Seega, kui mingil liini punktil esineb vigastus, siis lülitatakse kogu liin välja ja vigase kohta on raske tuvastada. See mõjutab mitte ainult elektriandmist, vaid ka tekitab haldusasutustele suuri inim- ja materjaliraskusi õnnetuste lahendamisel. Seetõttu on 10kV liinidele uuestiavastite ja segmenteerijate paigaldamine tõhus viis vigastuste kontrollimiseks.

2 Uuestiavastite ja segmenteerijate omadused

2.1 Uuestiavastid

① Uuestiavastid on varustatud automaatsete funktsioonidega ja suudavad avada ja sulgeda ilma välise energia allikata. Elektrooniline juhtimisosakond saab energiat uuestiavasti sisemisest kuubiktransformaatorist. Vähemalt 5A suuruseline toitepuhverpoolne vool tagab elektroonilise juhtimisosakonna normaalse töö. Nad on väikesed, kehvad ja hõlpsasti paigaldatavad pooltel. Tripping current ampeer-sekund graafiku muutmine on võimalik tripping vasturite või ampeer-sekundi graafikuplakkide asendamise kaudu, mis on väga lihtne.

② Uuestiavastid suudavad automatiseeritud viisil kontrollida liinivoolu ja maapindavoolu. Kui vool ületab eelmääratud minimaalset tripping currenti, siis järgitakse eelmääratud järjestust avamiseks, katkestamiseks ja uuesti avamiseks kindla tripping intervaliga, et katkestada vigastusega seotud vool. Kui vigastus on püsiv, siis pärast 2, 3 või 4 eelmääratud tripping operatsiooni lukustatakse uuestiavast, eraldades vigastusega seotud ala pealisest.

2.2 Segmenteerijad

① Drop-out segmenteerija on ühefaasi kõrgepinge elektriseadme. Tootest koosneb isolaadrid, kontaktid, juhtimismehhanismid ja muud komponendid, mis moodustavad sekundaarse kontrolliliini ja esimese juhtimissüsteemi. Kontrollisüsteem koosneb elektromagnetilistest interlock kontaktidest, elektroonilistest juhtimise komponentidest ja muudest elementidest. Tripping meetod süsteem koosneb energia akumuleeriva permanentmagneetmechhanismist, palletsidest, levist ja lukustusplokkidest.

② Segmenteerijad on varustatud transformaatoritega, mis detekteerivad voolu suurust. Kui liinil esineb vigastus, aktiveeritakse elektrooniline juhtimisosakond, kui vool ületab määratud käivitamise voolu väärtuse, ja tehakse digitaalne töötlemine. Vigastusega seotud vool katkestatakse ülemise uuestiavasti (või lüliti) poolt. Elektrooniline juhtimisosakond saab meelde jätta, mitu korda ülemine lülitaja on katkenud vigastusega seotud voolu, ja pärast selle arvu saavutamist (1, 2 või 3 korda), kui ülemine lülitaja katkestab vigastusega seotud voolu ja liinil on vool alla 300mA, siis segmenteerija automaatselt segmenteerib umbes 180ms jooksul. See piirab vigastusalat miinimumini või eraldab vigastusega seotud osa, lubades uuestiavast (või lülitaja) eduka töö.

③ Segmenteerijad kasutavad permanentmagneetmehhanismi avamiseks. Kui segmenteerija vool ületab määratud väärtuse, siis alamliini lülitaja (või uuestiavast) katkestab vigastusega seotud voolu. Pärast liinivoolu kadumist saadab segmenteerija sises olev elektrooniline juhtimisplokk käsklust, ja permanentmagneetmehhanismi trip üksus vajutab segmenteerija avamiseks. Iga segmenteerimise järel ei pea trip üksust komponente asendama. Pärast segmenteerija väljakuulumist saab see taastada tööolukorda manuaalse energia akumuleerimise kaudu stopperi abil.

3 Uuestiavastite ja segmenteerijate kooskasutamine

Uuestiavastite ja segmenteerijate funktsioonide ja omaduste põhjal nende kooskasutamine 10kV jaotusvõrkudes mängib olulist rolli. Nad suudavad määratleda liinivigastuse ulatuse, eraldada vigastunud osad terveid osi, tagades nii mittevigastunud liiniosade normaalse töö. Konkreetne rakendus on näha järgmisel joonisel:

Uuestiavastid on paigaldatud pealiini väljaval või alamliini substaatsioonides, samas kui neljas faasi automaatsete drop-out segmenteerijate grupp F1, F2, F3, F4, F5 ja F6 on valitud sideviidetele, jagades need segmentideks L1, L2, L3, L4, L5, L6 ja L7. Segmenteerijate määratud käivitamise voolu väärtus vastab uuestiavasti käivitamise voolu väärtusele.

3.1 Kui segmendil L5 esineb vigastus E1

Uuestiavast ja segmenteerijad F1, F3 ja F4 kogevad vigastusega seotud voolu. Uuestiavast automaatselt lülitub välja, tegedes liini vooluvaba. F4 saavutab eelmääratud arvu 1 operatsioon ja automaatselt lülitub/droppeeritakse välja, eraldades vigastusega seotud segmendi L5. Pärast uuestiavasti automaatset avamist taastatakse elektriandmine segmentidele L1, L2, L3, L4, L6 ja L7.

3.2 Kui segmendil L6 esineb vigastus E2

Uuestiavast ja segmenteerijad F1 ja F5 kogevad vigastusega seotud voolu. Uuestiavast automaatselt lülitub välja. Kui see on ajutine vigastus, siis uuestiavast edukalt avab ja taastab elektriandmise. F1 ja F5 jäävad kinni, kuna nad pole saavutanud eelmääratud arvu. Kui see on püsiv vigastus, siis uuestiavast ei suuda edukalt avada, lülitub uuesti välja, tegedes liini vooluvaba. F5 saavutab eelmääratud arvu 2 operatsioon ja automaatselt lülitub/droppeeritakse välja, eraldades vigastusega seotud segmendi L6, samas kui F1 jääb kinni, kuna see pole saavutanud oma arvu. Pärast uuestiavasti avamist taastatakse elektriandmine segmentidele L1, L2, L3, L4 ja L5.

3.3 Kui segmendil L2 esineb vigastus E3

Väljundlukku F1 tuleb veeflux. Väljundluk automaatselt väljalülitub. Kui see on ajutine viga, suudab väljundluk edukalt uuesti sulgeda ja taastada elektritoe. F1 jääb kinni, sest see pole saavutanud eelnevalt määratud arvulise piiri. Kui see on püsiv viga, ei suuda väljundluk uuesti sulgeda, väljalülitub, proovib uuesti sulgeda, kuid ebaõnnestub ja väljalülitub uuesti. Joone kaotab pinget, ja F1 saavutab oma eelnevalt määratud arvulise piiri 3 toimingut, automaatselt väljalülitub/väljajääb ja isoleerib vigase segmendi L2. Sulgemise järel taastab väljundluk elektritoe ainult segmendile L1.

4 eelistust koordineeritud väljundlukude ja segmenteerijate rakendamisel

Ülalpoolsetest aruteludest on selge, et väljundlukute ja segmenteerijate koordineeritud kasutamine mängib olulist rolli elektrivõrgu töös. Nad mitte ainult kiiresti isoleerivad vigased joond osad, tagades samas terviklike osade normaalset tööd, vaid ka vähendavad vigade otsingualast, lubades operatiivüksustel leida vigapunkti võimalikult lühikese aja jooksul. Kasutajatele tõstab see seadmete kasutamisintensiivsust ja kindlalt tagab tootmise ning igapäevaelu.

Nagu näidatud, kui võrk otse väljalülitaks vigane joonosegment, peaksid hooldusmeeskonnad kontrollima ainult üht joonosegmenti, mis oluliselt vähendaks vigade otsingu ala. Hoolduspersonal saaks kiiresti leida vigapunkti ja kiiresti taastada elektritoe vigasele joonesegmentile. Praegu, kui ühes punktis tekib viga, peab hoolduspersonal kontrollima viit erinevat segmenti. See 1:5 suhe selgelt näitab, milline lähenemine on elektritooteettevõtetele kasulikum. Milline võrgustruktuur suurendab nii elektri tootmist kui ka elektritoe kindlust? Seega mängib väljundlukute ja segmenteerijate rakendamine elektrivõrgus olulist rolli.