Primjena relezera i odjelitelja na 10 kV u ruralnim distribucijskim mrežama

1 Trenutno stanje mreže

S neprekidnim dubinjanjem transformacije ruralne električne mreže, zdravstveni status opreme u ruralnoj mreži se stalno poboljšava, a pouzdanost snabdijevanja strujom uglavnom zadovoljava potrebe korisnika. Međutim, s obzirom na trenutno stanje mreže, zbog ograničenja sredstava, prstenaste mreže nisu implementirane, dvostruka snabdijevanja strujom nisu dostupna, a linije koriste jedinstvenu radijalnu drvopodobnu metodu snabdijevanja strujom. To je poput stabla s mnogo granâ—znači da linije imaju mnogo granâ. Stoga, kada se dogodi greška na bilo kojem dijelu linije, cijela linija se isključuje i lokacija greške je teško utvrditi. Ovo ne samo što utječe na snabdijevanje strujom, već također troši značajne ljudske i materijalne resurse za upravne odjele koji se bave nesrećama. Stoga, instalacija preklopnika i odsjecivača na 10kV linijama može efektivno kontrolirati pojavu nesreća.

2 Karakteristike preklopnika i odsjecivača

2.1 Preklopnici

① Preklopnici imaju automatske funkcije i mogu izvršiti radnje otvaranja i zatvaranja bez vanjske struje. Elektronički kontrolni dio dobiva struju putem bushing CT unutar preklopnika. Struja na strani napajanja veća od 5A osigurava normalnu operaciju elektroničkog kontrolnog dijela. Imaju malu zapreminu, suviše lagani i lako se montiraju na stubove. Podešavanje krivulje amper-sekundarnog toka može se postići zamjenom otpornika ili amper-sekundarnih tablica, što je vrlo praktično.

② Preklopnici mogu automatski detektirati struju u liniji i struju u tlu. Kada struja premaši predpostavljenu minimalnu vrijednost prekidnice, oni slijede predpostavljeni redoslijed otvaranja, prekidanja i ponovnog zatvaranja s određenim intervalima ponovnog zatvaranja kako bi prekinuli struju greške. Ako je greška trajna, nakon 2, 3 ili 4 predpostavljene radnje prekidnice, preklopnik zaključava, odvajajući područje greške od glavnog kruga.

2.2 Odsjecivači

① Padajući odsjecivač jest jednofazni visokonaponski elektro uređaj. Proizvod sastoji se od izolatora, kontakata, vodilnih mehanizama i drugih komponenti koje formiraju sekundarne kontrolne linije i primarne vodilne sustave. Kontrolni sustav sastoji se od elektromagnetskih mehaničkih kontakata, elektroničkih kontrolnih komponenti i drugih elemenata. Sustav radnje prekidnice sastoji se od energijskog skladista permanentnog magneta, palete, leva i zaklopica.

② Odsjecivači su opremljeni transformatorima struje koji detektiraju vrijednosti struje u krugu. Kada dođe do greške u liniji, elektronički kontroler aktivira kada struja premaši nominiranu početnu vrijednost struje i izvrši digitalnu obradu. Struja greške prekinuta je preklopnikom (ili prekidnicom) iznad. Elektronički kontroler može pamtiti broj puta koliko je prekidnik iznad prekinuo struju greške i, nakon dosezanja predpostavljenog pragova brojanja (1, 2 ili 3 puta), kada prekidnik iznad prekine struju greške i linija izgubi napon pri strujama manjim od 300mA, odsjecivač automatski segmentira unutar 180ms. Time se ograničava područje greške na najmanji raspon ili izdvaja dijelovi sa greškom, omogućujući preklopniku (ili prekidniku) uspješno djelovanje.

③ Odsjecivači koriste mehanizam permanentnog magneta za izvršenje radnje otvaranja. Kada struja u odsjecivaču premaši postavljenu vrijednost, prekidnik (ili preklopnik) u podstanici prekida struju greške. Nakon gubitka napona u liniji, elektronička kontrolna ploča unutar cevi odsjecivača šalje naredbu, a mehanizam trip unita permanentnog magneta gura odsjecivač da se otvori. Nakon svake segmentacije, trip unit ne zahtijeva zamjenu bilo kakvih komponenti. Nakon pada odsjecivača, može se vratiti u radni stanje ručnim skladištenjem energije putem stopera.

3 Koordinirana uporaba preklopnika i odsjecivača

Na temelju funkcija i karakteristika preklopnika i odsjecivača, njihova zajednička uporaba instalirana na 10kV distribucijskim mrežama igraće značajnu ulogu. Mogu odrediti opseg greške linija, izolirati dijelove sa greškom od zdravih, time osiguravajući normalnu operaciju dijelova linija bez grešaka. Konkretna primjena prikazana je na slici ispod:

Preklopnici su instalirani na izlazu glavne linije ili u podstanicama, dok su za grane odabrane šest grupa padajućih automatskih odsjecivača F1, F2, F3, F4, F5 i F6, podijeljene u segmente L1, L2, L3, L4, L5, L6 i L7. Nominirana početna vrijednost struje odsjecivača podudara se s početnom vrijednošću struje preklopnika.

3.1 Ako se dogodi greška E1 u segmentu L5

Preklopnik i odsjecivači F1, F3 i F4 iskusit će struju greške. Preklopnik automatski prekine, uzrokujući gubitak napona u liniji. F4 doseže svoj predpostavljeni prag brojanja od 1 radnje i automatski prekine/pade, izolirajući dijelove sa greškom L5. Nakon automatskog ponovnog zatvaranja preklopnika, snabdijevanje strujom se obnovi za segmente L1, L2, L3, L4, L6 i L7.

3.2 Ako se dogodi greška E2 u segmentu L6

Preklopnik i odsjecivači F1 i F5 iskusit će struju greške. Preklopnik automatski prekine. Ako je privremena greška, preklopnik uspješno ponovo zatvara i obnavlja snabdijevanje strujom. F1 i F5 ostaju zatvoreni jer nisu dostigli svoj predpostavljeni prag brojanja. Ako je trajna greška, preklopnik ne uspijeva uspješno ponovo zatvoriti, prekida ponovo, uzrokujući gubitak napona u liniji. F5 doseže svoj predpostavljeni prag brojanja od 2 radnje i automatski prekine/pade, izolirajući dijelove sa greškom L6, dok F1 ostaje zatvoren jer nije dostigao svoj prag brojanja. Nakon ponovnog zatvaranja, preklopnik obnavlja snabdijevanje strujom za segmente L1, L2, L3, L4 i L5.

3.3 Ako se dogodi greška E3 u segmentu L2

Preklopljivač i sekcionalizator F1 iskusili su strujni otkaz. Preklopljivač automatski isključuje. Ako je otkaz privremeni, preklopljivač uspješno ponovno zatvara i obnavlja snabdevanje strujom. F1 ostaje zatvoren jer nije dosegao predodređeni prag broja operacija. Ako je otkaz trajan, preklopljivač ne uspijeva ponovno zatvoriti, isključuje, pokušava ponovno zatvoriti ali ne uspijeva, te opet isključuje. Linija gubi napon, a F1 doseže predodređeni prag od 3 operacija, automatski isključujući/isključivajući se i izolirajući odsječak s otkazom L2. Nakon ponovnog zatvaranja, preklopljivač obnavlja snabdevanje strujom samo odsječka L1.

4 prednosti koordiniranog korištenja preklopljivača i sekcionalizatora

Iz prethodne rasprave jasno je da igra koordinirano korištenje preklopljivača i sekcionalizatora značajnu ulogu u radu električne mreže. Oni ne samo brzo izoliraju odsječke linije s otkazima dok osiguravaju normalnu radnju zdravih odsječaka, već smanjuju područje pretraživanja otkaza, omogućujući operativnim jedinicama da u najkraćem mogućem vremenu pronađu točku otkaza. Za korisnike to povećava stopu iskorištavanja opreme i pouzdano jamči proizvodnju i svakodnevni život.

Kao što je prikazano gore, ako mreža direktno isključi odsječak linije s otkazom, održavateljski osoblje bi moralo provjeriti samo jedan odsječak, značajno smanjujući područje pretraživanja otkaza. Održavateljsko osoblje može brzo lokalizirati točku otkaza i ubrzo obnoviti snabdevanje strujom odsječku s otkazom. Trenutno, kada se otkaz dogodi na jednoj točki, održavateljsko osoblje mora provjeriti pet različitih odsječaka. Ova 1:5 relacija jasno pokazuje koji pristup više koristi poduzećima za snabdevanje strujom. Koja struktura mreže povećava količinu snabdevanja strujom i poboljšava pouzdanost snabdevanja strujom? Stoga će korištenje preklopljivača i sekcionalizatora imati ogroman utjecaj na električne mreže.