Применение реклоузеров и секционных выключателей на 10 кВ в сельских распределительных сетях

1 Текущее состояние сети

С постоянным углублением преобразования сельских электрических сетей уровень здоровья оборудования сельских сетей постоянно улучшается, и надежность электроснабжения в основном удовлетворяет потребности пользователей. Однако, что касается текущего состояния сети, из-за ограничений финансирования кольцевые сети не были реализованы, двойные источники питания недоступны, и линии используют метод одиночного радиального древовидного электроснабжения. Это похоже на ствол дерева с множеством ветвей — то есть линии имеют множество ответвлений. Поэтому, когда происходит сбой в любой точке линии, вся линия полностью отключается, и определение места сбоя затруднено. Это не только влияет на электроснабжение, но и приводит к значительным затратам человеческих и материальных ресурсов для управления аварийными ситуациями. Поэтому установка реклоузеров и секционизаторов на линиях 10 кВ может эффективно контролировать возникновение аварий.

2 Характеристики реклоузеров и секционизаторов

2.1 Реклоузеры

① Реклоузеры обладают автоматическими функциями и могут выполнять операции открытия и закрытия без внешнего питания. Электронный блок управления получает питание через трансформатор тока внутри реклоузера. Ток со стороны питания, превышающий 5 А, обеспечивает нормальную работу электронного блока управления. Они имеют малый объем, легкий вес и легко устанавливаются на опорах. Настройка ампер-секундной характеристики отключения может быть достигнута путем замены резисторов отключения или плат ампер-секундных характеристик, что очень удобно.

② Реклоузеры могут автоматически обнаруживать ток линии и ток заземления. Когда ток превышает предустановленный минимальный ток отключения, они следуют предустановленной последовательности открытия, размыкания и повторного включения с определенными интервалами повторного включения, чтобы прервать ток короткого замыкания. Если неисправность является постоянной, после 2, 3 или 4 предустановленных операций отключения, реклоузер блокируется, изолируя область неисправности от основной цепи.

2.2 Секционизаторы

① Секционизатор с падающим отключением — это однофазное высоковольтное электрооборудование. Продукт состоит из изоляторов, контактов, проводящих механизмов и других компонентов, образующих вторичные контрольные линии и первичные проводящие системы. Система управления включает электромагнитные блокировочные контакты, компоненты электронного контроллера и другие элементы. Система отключения состоит из механизма накопления энергии с постоянным магнитом, паллет, рычагов и блокировочных блоков.

② Секционизаторы оснащены трансформаторами тока, которые обнаруживают значения тока в цепи. При возникновении неисправности на линии, если ток превышает номинальное значение пускового тока, электронный контроллер активируется и выполняет цифровую обработку. Ток неисправности прерывается вышестоящим реклоузером (или выключателем). Электронный контроллер может запомнить количество раз, когда вышестоящий выключатель прерывает ток неисправности, и, достигнув предустановленного порога счета (1, 2 или 3 раза), когда вышестоящий выключатель прерывает ток неисправности и линия теряет напряжение при токе ниже 300 мА, секционизатор автоматически разделяет участок в течение 180 мс. Это ограничивает область неисправности до минимального диапазона или изолирует неисправный участок, позволяя реклоузеру (или выключателю) успешно работать.

③ Секционизаторы используют механизм постоянного магнита для выполнения операции отключения. Когда ток в секционизаторе превышает установленное значение, выключатель (или реклоузер) в подстанции прерывает ток неисправности. После потери напряжения на линии, электронная плата управления внутри трубки секционизатора отправляет команду, и механизм отключения с постоянным магнитом толкает секционизатор, чтобы он отключился. После каждого разделения, механизм отключения не требует замены каких-либо компонентов. После отключения секционизатора его можно восстановить в рабочее состояние с помощью ручного накопления энергии через останов.

3 Скоординированное использование реклоузеров и секционизаторов

На основе функций и характеристик реклоузеров и секционизаторов, их совместное использование, установленное на распределительных сетях 10 кВ, сыграет значительную роль. Они могут определить диапазон неисправности линий, изолировать неисправные участки от здоровых, тем самым обеспечивая нормальную работу ненеисправных участков линий. Конкретное применение показано на рисунке ниже:

Реклоузеры устанавливаются на выходе главной линии или в подстанциях, а шесть групп секционизаторов F1, F2, F3, F4, F5 и F6 выбираются для ветвей, разделяя их на участки L1, L2, L3, L4, L5, L6 и L7. Номинальное значение пускового тока секционизаторов соответствует значению пускового тока реклоузера.

3.1 Если неисправность E1 происходит в участке L5

Реклоузер и секционизаторы F1, F3 и F4 испытывают ток неисправности. Реклоузер автоматически отключается, вызывая потерю напряжения на линии. F4 достигает предустановленного порога счета 1 операции и автоматически отключается/выпадает, изолируя неисправный участок L5. После автоматического повторного включения реклоузера восстанавливается электроснабжение участков L1, L2, L3, L4, L6 и L7.

3.2 Если неисправность E2 происходит в участке L6

Реклоузер и секционизаторы F1 и F5 испытывают ток неисправности. Реклоузер автоматически отключается. Если это временная неисправность, реклоузер успешно повторно включается и восстанавливает электроснабжение. F1 и F5 остаются закрытыми, так как они не достигли предустановленного порога счета. Если это постоянная неисправность, реклоузер не может успешно повторно включиться, снова отключается, вызывая потерю напряжения на линии. F5 достигает предустановленного порога счета 2 операций и автоматически отключается/выпадает, изолируя неисправный участок L6, в то время как F1 остается закрытым, так как он не достиг своего порога счета. После повторного включения реклоузер восстанавливает электроснабжение участков L1, L2, L3, L4 и L5.

3.3 Если неисправность E3 происходит в участке L2

Автоматический выключатель и секционный выключатель F1 испытывают ток короткого замыкания. Автоматический выключатель автоматически отключается. Если это временная неисправность, автоматический выключатель успешно перезакрывается и восстанавливает подачу электроэнергии. F1 остается закрытым, так как он еще не достиг предустановленного порога количества операций. Если это постоянная неисправность, автоматический выключатель не может перезакрыться, отключается, пытается снова перезакрыться, но неудачно, и снова отключается. Линия теряет напряжение, и F1 достигает своего предустановленного порога в 3 операции, автоматически отключаясь/выходя из строя и изолируя участок неисправности L2. После перезакрытия автоматический выключатель восстанавливает подачу электроэнергии только на участке L1.

4 преимущества координации применения автоматических и секционных выключателей

Из вышеизложенного ясно, что координация использования автоматических и секционных выключателей играет значительную роль в эксплуатации электрической сети. Они не только быстро изолируют поврежденные участки линий, обеспечивая нормальную работу здоровых участков, но и уменьшают зону поиска неисправностей, позволяя эксплуатационным службам определить точки неисправностей в кратчайшие сроки. Для пользователей это увеличивает коэффициент использования оборудования и надежно гарантирует производство и повседневную жизнь.

Как показано выше, если сеть непосредственно отключает поврежденный участок линии, ремонтному персоналу необходимо проверить только один участок, что значительно уменьшает зону поиска неисправностей. Служба ремонта может быстро определить точку неисправности и своевременно восстановить подачу электроэнергии на поврежденный участок. В настоящее время, когда происходит неисправность в одной точке, ремонтному персоналу необходимо проверять пять различных участков. Это соотношение 1:5 явно демонстрирует, какой подход более выгоден для предприятий, обеспечивающих электроснабжение. Какая структура сети увеличивает количество поставляемой электроэнергии и улучшает надежность электроснабжения? Поэтому применение автоматических и секционных выключателей сыграет огромную роль в электрических сетях.