Aplicação de Reclosers e Sectionalizers de 10kV em Redes de Distribuição Rural

1 Status Atual da Rede

Com o aprofundamento contínuo da transformação das redes elétricas rurais, o nível de saúde do equipamento da rede rural está em constante melhoria, e a confiabilidade do fornecimento de energia基本上符合要求，但似乎在翻译过程中被截断了。让我继续完成剩余部分的翻译： - basicamente atende às necessidades dos usuários. No entanto, em relação ao status atual da rede, devido a restrições orçamentárias, as redes aneladas não foram implementadas, o fornecimento duplo de energia não está disponível e as linhas adotam um método de fornecimento de energia radial único e arborizado. Isso se assemelha a um tronco de árvore com muitos ramos - significando que as linhas têm numerosos ramos. Portanto, quando ocorre uma falha em qualquer ponto da linha, toda a linha é desligada completamente, e a localização da falha é difícil de determinar. Isso não apenas afeta o fornecimento de energia, mas também desperdiça recursos humanos e materiais significativos para os departamentos de gerenciamento lidarem com acidentes. Portanto, a instalação de religadores e seccionadores em linhas de 10kV pode controlar efetivamente a ocorrência de acidentes.

2 Características dos Religadores e Seccionadores

2.1 Religadores

① Os religadores possuem funções automáticas e podem realizar operações de abertura e fechamento sem energia externa. A seção de controle eletrônico obtém energia através do CT interno do religador. Uma corrente do lado da alimentação superior a 5A garante o funcionamento normal da seção de controle eletrônico. Eles têm volume pequeno, peso leve e são fáceis de instalar em postes. O ajuste da curva ampere-segundo de disparo pode ser alcançado substituindo resistores de disparo ou placas de curva ampere-segundo, o que é muito conveniente.

② Os religadores podem detectar automaticamente a corrente da linha e a corrente de terra. Quando a corrente excede a corrente mínima de disparo pré-definida, eles seguem uma sequência pré-definida de abertura, interrupção e recolocação com intervalos específicos de recolocação para interromper a corrente de falha. Se a falha for permanente, após 2, 3 ou 4 operações de disparo pré-definidas, o religador trava, isolando a área de falha do circuito principal.

2.2 Seccionadores

① O seccionador de queda é um dispositivo elétrico de alta tensão monofásico. O produto consiste em isoladores, contatos, mecanismos condutores e outros componentes formando linhas de controle secundário e sistemas de condução primária. O sistema de controle compreende contatos eletromagnéticos intertravados, componentes do controlador eletrônico e outros elementos. O sistema de ação de disparo consiste em um mecanismo de ímã permanente de armazenamento de energia, paletes, alavancas e blocos de travamento.

② Os seccionadores estão equipados com transformadores de corrente que detectam os valores de corrente do circuito. Quando ocorre uma falha na linha, o controlador eletrônico ativa quando a corrente excede o valor de corrente de partida nominal e realiza o processamento digital. A corrente de falha é interrompida por um religador (ou disjuntor) a montante. O controlador eletrônico pode memorizar o número de vezes que o disjuntor a montante interrompeu a corrente de falha e, após atingir o limite de contagem pré-definido (1, 2 ou 3 vezes), quando o disjuntor a montante interrompe a corrente de falha e a linha perde tensão com corrente inferior a 300mA, o seccionador segmenta automaticamente em 180ms. Isso limita a área de falha ao menor alcance possível ou isola o segmento de falha, permitindo que o religador (ou disjuntor) opere com sucesso.

③ Os seccionadores usam um mecanismo de ímã permanente para completar a operação de abertura. Quando a corrente no seccionador excede o valor definido, o disjuntor (ou religador) na subestação interrompe a corrente de falha. Após a linha perder tensão, a placa de controle eletrônico dentro do tubo do seccionador envia um comando, e a unidade de disparo do mecanismo de ímã permanente empurra o seccionador para abrir. Após cada segmentação, a unidade de disparo não requer a substituição de nenhum componente. Após o seccionador cair, ele pode ser restaurado à condição de trabalho através do armazenamento manual de energia via o parador.

3 Uso Coordenado de Religadores e Seccionadores

Com base nas funções e características dos religadores e seccionadores, usar ambos juntos instalados em redes de distribuição de 10kV terá um papel significativo. Eles podem determinar o alcance da falha nas linhas, isolar os segmentos com falha dos saudáveis, garantindo assim o funcionamento normal dos segmentos de linha sem falha. A aplicação específica é mostrada na figura abaixo:

Os religadores são instalados na saída da linha principal ou nas subestações, enquanto seis grupos de seccionadores automáticos de queda F1, F2, F3, F4, F5 e F6 são selecionados para as linhas de ramificação, dividindo-as em segmentos L1, L2, L3, L4, L5, L6 e L7. O valor de corrente de partida nominal dos seccionadores corresponde ao valor de corrente de partida do religador.

3.1 Se ocorrer uma falha E1 no segmento L5

O religador e os seccionadores F1, F3 e F4 experimentam a corrente de falha. O religador dispara automaticamente, fazendo com que a linha perca tensão. F4 atinge seu limite de contagem pré-definido de 1 operação e dispara/cai automaticamente, isolando o segmento de falha L5. Após o religador recolocar automaticamente, o fornecimento de energia é restaurado aos segmentos L1, L2, L3, L4, L6 e L7.

3.2 Se ocorrer uma falha E2 no segmento L6

O religador e os seccionadores F1 e F5 experimentam a corrente de falha. O religador dispara automaticamente. Se for uma falha temporária, o religador recoloca com sucesso e restaura o fornecimento de energia. F1 e F5 permanecem fechados, pois não atingiram seu limite de contagem pré-definido. Se for uma falha permanente, o religador não consegue recolocar com sucesso, dispara novamente, fazendo com que a linha perca tensão. F5 atinge seu limite de contagem pré-definido de 2 operações e dispara/cai automaticamente, isolando o segmento de falha L6, enquanto F1 permanece fechado, pois não atingiu seu limite de contagem. Após a recolocação, o religador restaura o fornecimento de energia aos segmentos L1, L2, L3, L4 e L5.

3.3 Se ocorrer uma falha E3 no segmento L2

O recloser e o sectionalizer F1 experimentam uma corrente de falha. O recloser dispara automaticamente. Se for uma falha temporária, o recloser recerra com sucesso e restaura o fornecimento de energia. O F1 permanece fechado, pois não atingiu seu limite pré-definido de contagem. Se for uma falha permanente, o recloser falha ao recerrar, dispara, tenta recerrar novamente mas falha e dispara mais uma vez. A linha perde tensão, e o F1 atinge seu limite pré-definido de 3 operações, disparando/caindo automaticamente e isolando o segmento de falha L2. Após o recerramento, o recloser restaura o fornecimento de energia apenas para o segmento L1.

4 Benefícios da Aplicação Coordenada de Reclosers e Sectionalizers

A partir da discussão acima, é evidente que o uso coordenado de reclosers e sectionalizers desempenha um papel significativo na operação da rede elétrica. Eles não apenas isolam rapidamente os segmentos de linha com falhas, garantindo a operação normal das seções saudáveis, mas também reduzem a área de busca de falhas, permitindo que as unidades operacionais localizem os pontos de falha no menor tempo possível. Para os usuários, isso aumenta as taxas de utilização do equipamento e garante confiavelmente a produção e a vida cotidiana.

Como ilustrado acima, se a rede desconectar diretamente o segmento de linha com falha, o pessoal de manutenção precisaria verificar apenas um segmento de linha, reduzindo significativamente a área de busca de falhas. O pessoal de manutenção pode localizar rapidamente o ponto de falha e restaurar prontamente a energia à linha com falha. Atualmente, quando ocorre uma falha em um ponto, o pessoal de manutenção deve verificar cinco seções diferentes. Esta relação 1:5 demonstra claramente qual abordagem beneficia mais as empresas de fornecimento de energia. Qual estrutura de rede aumenta tanto a quantidade de fornecimento de energia quanto a confiabilidade do fornecimento? Portanto, a aplicação de reclosers e sectionalizers desempenhará um papel tremendo nas redes elétricas.