10 kV újraindítók és szakaszolók alkalmazása vidéki elosztóhálózatokban

1 Jelenlegi hálózati állapot

A folyamatos ruralis hálózat-átalakítás mélyülésével a ruralis hálózati berendezések egészségügyi szintje folyamatosan javul, és a villamosenergia-szolgáltatás megbízhatósága alapvetően kielégíti a felhasználók igényeit. Azonban a jelenlegi hálózati állapot tekintetében, mivel a finanszírozás korlátozott, a gyűrűhálózatok nincsenek bevezetve, a dupla energiaellátás nem érhető el, és a vonalak egyetlen sugárzó fa alakú ellátási módszert alkalmaznak. Ez hasonló egy sok ágú fához — azaz a vonalaknak számos ága van. Tehát, ha bármilyen ponton történik hiba a vonalon, az egész vonal teljesen leáll, és nehéz meghatározni a hiba helyét. Ez nemcsak a villamosenergia-szolgáltatást befolyásolja, de jelentős emberi és anyagi erőforrást is elérne a balesetek kezelésére a felügyeleti szervezetek számára. Így a 10kV vonalakon telepített újraindítók és szakaszosítók hatékonyan szabályozzák a balesetek bekövetkezését.

2 Az újraindítók és szakaszosítók jellemzői

2.1 Újraindítók

① Az újraindítóknak automatikus funkciói vannak, és nyitási és záró műveleteket végezhetnek külső energia nélkül. Az elektronikus irányítási rész a belső üzemanyag CT-n keresztül kap energiát az újraindítóból. A 5A-nál nagyobb oldali áram biztosítja az elektronikus irányítási rész normális működését. Kisméretűek, könnyűek, és könnyen telepíthetők oszlopokra. Az áramzárló ampermásodperc görbéjének beállítása cserélhető záróellenállások vagy ampermásodperc görbeszabványok segítségével, ami nagyon kényelmes.

② Az újraindítók automatikusan detektálják a vonaláramot és a földáramot. Ha az áram meghaladja a beállított minimális záróértéket, a beállított sorrendben nyitva tartják, megszakítják, majd újraindítják a hibákat, adott újraindítási időközökkel, hogy megszakítsák a hibajáratot. Ha a hiba állandó, 2, 3 vagy 4 beállított záró művelet után az újraindító zárolódik, elkülönítve a hibaterületet a fő áramkörből.

2.2 Szakaszosítók

① A leeső szakaszosító egyegyszeres fémveszteséges elektromos berendezés. A termék izolátorokból, kapcsolókból, vezető mechanizmusokból, valamint más komponensekből áll, amelyek másodlagos vezérlővonallal és elsődleges vezető rendszerekkel formálják. A vezérlőrendszer elektromágneses összekötő kapcsolókból, elektronikus irányító komponensekből, valamint más elemekből áll. A záró műveleti rendszer táplálkozási végzetes mágneses mechanizmusból, pálcákból, rúddarabból és záró blokkokból áll.

② A szakaszosítók áramátváltókkal rendelkeznek, amelyek detektálják a kör áramértékét. Amikor a vonal hibába kerül, az elektronikus irányító aktiválódik, amikor az áram meghaladja a beállított indítóértéket, és digitális feldolgozást végez. A hibajáratot egy előtti újraindító (vagy átmeneti kapcsoló) szakítja meg. Az elektronikus irányító emlékszik, hogy hány alkalommal szakította meg a hibajáratot a fenti kapcsoló, és amikor elérte a beállított számolási küszöböt (1, 2 vagy 3 alkalom), amikor a fenti kapcsoló megszakítja a hibajáratot, és a vonal elveszíti a feszültséget, 300mA-nál alacsonyabb árammel, a szakaszosító automatikusan szakad 180ms-en belül. Ez a hibaterületet a lehető legkisebb területre korlátozza, vagy elkülöníti a hibasort, lehetővé téve, hogy az újraindító (vagy átmeneti kapcsoló) sikeresen működjön.

③ A szakaszosítók végzetes mágneses mechanizmust használnak a nyitási művelethez. Ha a szakaszosítóban lévő áram meghaladja a beállított értéket, a telephelyi átmeneti kapcsoló (vagy újraindító) megszakítja a hibajáratot. A vonal feszültségvesztése után a szakaszosító csövön belüli elektronikus irányítólap parancsot ad, és a végzetes mágneses mechanizmus záróegysége elindítja a szakaszosítót. Minden szakadás után a záróegységnek nem kell cserélni semmilyen komponensét. A szakaszosító leesése után manuális energiatárolással, a stopper segítségével visszaállítható a működési állapot.

3 Az újraindítók és szakaszosítók koordinált használata

Az újraindítók és szakaszosítók funkciói és jellemzői alapján, őket együtt telepítve a 10kV elosztási hálózatokon jelentős szerepet játszanak. Meghatározzák a vonalak hibaterületét, elkülönítik a hibás szakaszokat a normális szakaszoktól, így biztosítva a nem hibás vonalszakaszok normális működését. A konkrét alkalmazás a következő ábrán látható:

Az újraindítókat a fő vonal kilépésén vagy a telephez kötődő telephelyeken telepítik, míg a F1, F2, F3, F4, F5 és F6 csoportos leeső automatikus szakaszosítókat a részvonalakhoz választják, amelyek L1, L2, L3, L4, L5, L6 és L7 szakaszokra osztják őket. A szakaszosítók indítóáram beállított értéke megegyezik az újraindító indítóáram értékével.

3.1 Ha E1 hiba történik az L5 szakaszban

Az újraindító és a F1, F3, F4 szakaszosítók hibajáratot tapasztalnak. Az újraindító automatikusan záródik, miután a vonal elveszíti a feszültségét. F4 eléri a beállított számolási küszöböt, 1 művelet után, és automatikusan záródik/elkapcsolódik, elkülönítve a hibás L5 szakaszt. Az újraindító automatikus újraindítása után a L1, L2, L3, L4, L6 és L7 szakaszoknak visszaállítják a villamosenergia-szolgáltatást.

3.2 Ha E2 hiba történik az L6 szakaszban

Az újraindító és a F1, F5 szakaszosítók hibajáratot tapasztalnak. Az újraindító automatikusan záródik. Ha ideiglenes hiba van, az újraindító sikeresen újraindítja és visszaállítja a villamosenergia-szolgáltatást. F1 és F5 zárt marad, mivel még nem érik el a beállított számolási küszöböt. Ha állandó hiba van, az újraindító nem tud sikeresen újraindítani, újra záródik, miután a vonal elveszíti a feszültségét. F5 eléri a beállított számolási küszöböt, 2 művelet után, és automatikusan záródik/elkapcsolódik, elkülönítve a hibás L6 szakaszt, míg F1 zárt marad, mivel még nem éri el a számolási küszöböt. Az újraindítás után az újraindító visszaállítja a L1, L2, L3, L4 és L5 szakaszok villamosenergia-szolgáltatását.

3.3 Ha E3 hiba történik az L2 szakaszban

A F1 újrakapcsoló és szekcionáló áramot észlel. Az újrakapcsoló automatikusan kikapcsol. Ha az hiba ideiglenes, az újrakapcsoló sikeresen újrakapcsolódik és visszaállítja a villamosenergia-szolgáltatást. Az F1 zárva marad, mivel nem éri el a beállított műveleti számhatárt. Ha a hiba állandó, az újrakapcsoló nem tud újrakapcsolódni, kikapcsol, újra próbál újrakapcsolódni, de sikertelen lesz, és ismét kikapcsol. Az áramvonal elveszíti a feszültségét, és az F1 eléri a 3 műveletet megelőző beállított határt, automatikusan kikapcsolva/helyezkedik ki, és elkülöníti a hibás szakaszt L2. Az újrakapcsolás után az újrakapcsoló csak az L1 szakasz energiaszolgáltatását állítja helyre.

Koordinált újrakapcsoló és szekcionáló alkalmazás 4 előnye

A fenti tárgyalásból világos, hogy az újrakapcsolók és szekcionálók koordinált használata nagy szerepet játszik a hálózatműködésben. Nem csak gyorsan elkülönítik a hibás vonalszakaszokat, miközben biztosítják a rendben lévő szakaszok normális működését, hanem csökkentik a hibakeresési területet, lehetővé téve a működtető egységek számára, hogy a lehető leggyorsabban megtalálják a hibahelyeket. A felhasználók számára ez növeli a berendezések kihasználtságát, és megbízhatóan garantálja a termelést és az egyéni mindennapi életet.

Ahogy a fenti példában látható, ha a hálózat közvetlenül lekapcsolja a hibás vonalszakaszt, a karbantartási személyzetnek csak egy vonalszakaszt kell ellenőriznie, ami jelentősen csökkenti a hibakeresési területet. A karbantartási személyzet gyorsan megtalálhatja a hibahelyet, és rövidesen visszaállíthatja a hibás vonal energiaellátását. Jelenleg, amikor egy ponton fordul elő hiba, a karbantartási személyzetnek öt különböző szakaszt kell ellenőriznie. Ez a 1:5 arány egyértelműen mutatja, hogy melyik megoldás nyújt több előny a villamosenergia-szolgáltatók számára. Milyen hálózati struktúra növeli a villamosenergia-szolgáltatás mennyiségét és megbízhatóságát? Így tehát az újrakapcsolók és szekcionálók alkalmazása jelentős szerepet fog játszani a hálózatokban.