Anvendelse af fejldiagnoseteknologi for 15kV udendørs vakuumautomatiske kredsløbslukkere
Ifølge statistikker er det store flertal af fejl på overgrundsledninger midlertidige, med permanente fejl, der udgør mindre end 10%. I øjeblikket anvender de fleste mellemspændings (MV) distributionsnetværk 15 kV udendørs vakuumautomatiske kreditspændere i samarbejde med sektioner. Dette opsætning gør det muligt at hurtigt genoprette strømforsyningen efter midlertidige fejl og isolerer defekte linjesegmenter i tilfælde af permanente fejl. Derfor er det afgørende at overvåge driftsstatus for automatiske spænderstyringer for at forbedre deres pålidelighed.
1. Teknisk forskningsoversigt (ind- og udenlands)
1.1 Klassificering af automatiske spænderstyringer
Automatiske spænderstyringer falder inden for to hovedkategorier: strømtyper og spændingstyper. Strømtype spænderstyringer opdager fejlstrømme, åbner derefter og lukker automatisk igen - typisk udfører de et til tre forsøg på at lukke igen. De fungerer både som beskyttelsesenheder og som spænderstyringer. Fejlisolering foregår ved progressivt at eliminere segmenter fra det mest nedstrøms beliggende segment, indtil det defekte segment er identificeret. Dette metode udsætter dog netværket for flere fejlstrømme, hvilket påfører betydelig stress. Desuden jo flere linjesegmenter, jo flere gentagne lukninger og længere total genoprettelsestid. Sådanne systemer er derfor generelt begrænset til ikke mere end tre segmenter og er bedst egnet til gren eller radielle forsyninger.
Spændingstype spænderstyringer åbner ved tab af spænding og lukker igen efter en prædefineret forsinkelse, når spændingen er genoprettet. I dette skema skal understationsforsyningsbryder udføre to lukninger for at færdiggøre fejlisolering og servicegenoprettelse: den første lukning identificerer det defekte segment baseret på antallet af sektionsskridt, der lukker, hvorefter skridt tæt på fejlen låses for at isolere den; den anden lukning genopretter strøm til ikke-defekte segmenter. Eftersom overstrøm hastighedsbeskyttelse afhænger af understationsforsyningsbryder, er denne tilgang mindre egnet til lange forsyningslinjer. Med stigende systemkapacitet har denne begrænsning imidlertid gradvist formindsket sig. Spændingstype spænderstyringer er derfor passende til korte radielle eller løbende netværk og gør det muligt at realisere grundlæggende automatiseringsfunktioner.
1.2 Problemer med konventionelle testmetoder
På grund af produktionstolerancer og mekanisk slitage fra langvarig drift kan automatiske spænderstyringer opleve fejl eller falske handlinger. Nuværende testmetoder hænger primært af manuelle inspektionsudstyr, hvilket indebærer høje investeringsomkostninger.
1.3 Nuværende forskningsstatus og udviklingstrender (ind- og udenlands)
For 15 kV MV udendørs vakuumautomatiske kreditspændere anvender kinesiske praksisser primært offline, periodiske vedligeholdelsesmetoder, herunder isolationsmodstandstests, kontrolcircuit isolationsmodstandstests og AC udmattelser. Disse konventionelle metoder lider af flere ulemper: testudstyr er klodset og vanskeligt at transportere; test ofte kræver høj arbejde, hvilket indebærer sikkerhedsrisici; og processen forbruger betydelige mandskabs- og ressourcer. Komplette, integrerede diagnostiske systemer er stadig sjældent implementeret i reelle feltoperationer.
Betydelige fremskridt er sket inden for kontrolleringsniveau-diagnostik for 15 kV MV udendørs vakuumautomatiske kreditspændere. Moderne automatiske analyser er nu bredt anvendt. Disse enheder forbinder via simple, standardiserede grænseflader - understøtter "plug-and-play" kompatibilitet tværs af spænderstyringer fra forskellige producenter. Ved at indsprøjte kontrollerede strømsignaler i spænderstyringens kontroller, måler analyseren nøglereaktioner som TCC-kurver og kontrolsekvenser. Den tilbyder præcis kontrol over bølgeform, timing og amplitud af indsprøjtede strømme og optager præcist kontrollerens svar - med tidsløsning ned til mikrosekundniveau. Systemet kan fuldt ud automatisere en kompleks testsekvens og vise tekstlige resultater øjeblikkeligt, herunder tripkommandoer, lukkehandlinger, nulstilling, låsehændelser og associerede tidsstempled logfiler.
Nuværende forskning i intelligent fejldiagnose fokuserer på tre hovedretninger:
Integrerede intelligente fejldiagnosetechnologier;
Netværkede intelligente diagnosticeresystemer;
Tilpaselige intelligente diagnostiske arkitekturer.
2. Fejldiagnosetechnologi for 15 kV MV udendørs vakuumautomatiske kreditspændere
Fejldiagnosesystemet for 15 kV MV udendørs vakuumautomatiske kreditspændere er designet specifikt til at evaluere ydeevnen af spænderstyringer, der bruges i mellemspændings overgrundsledninger. Efter at have forbundet "kreditspænderenhed" til spænderstyringen, bruger systemet software til at indsprøjte forskellige simulerede fejlstrømme i spænderstyringen og udløser tilsvarende åben/luk handlinger ifølge spænderstyringens logik. Systemet optager spænderstyringens respons på disse simulerede strømændringer og analyserer - via software - om spænderstyringen korrekt identificerer fejltilstande og udfører passende kontrolhandlinger i overensstemmelse med specifikationer.
Dette diagnostiske system understøtter en bred vifte af fejlscenariotests, der gør det muligt at udføre fuldt automatisk detektion af spænderfejl. Det forbinder til forskellige spændermodeller gennem enten universelle eller specialdesignede grænseflader, og alle kontrol- og testfunktioner udføres gennem dedikeret analysesoftware. Nøgleegenskaber af systemet inkluderer:
Højpræcis strømkilde: Systemet anvender en højpræcision, højopløselig og pålidelig strømkilde for at sikre realistisk simulering af fejlstrømme. Softwarekontrol giver mulighed for omfattende justering af strømparametre - herunder bølgeform, amplitud, stigningstid, varighed og faldetid - og giver realtid visualisering af strømbølgeformer og størrelser for forbedret analysecapacitet.
Universel grænseflade-design: En standardiseret grænseflade gør det muligt at bruge "plug-and-play" operation i feltet, hvilket gør signal- og datatransmission let og problemfri.
Indbygget TCC-kurvedatabase: Amperesekundkarakteristikken (dvs. tids-strøm karakteristik eller TCC-kurve) definerer den omvendte tidslige forhold mellem krydsningstid og fejlstrømstørrelse, herunder både hurtige og langsomme TCC-kurver. Analyseprogrammet inkluderer flere standard TCC-kurvebiblioteker, såsom Cooper, IEEE (US) og IEC-standarder, hvilket gør det bekvemt at sammenligne og foretage diagnostiske vurderinger.
Automatisk analyse af testdata: Systemet fortolker automatisk feedback fra genlukningen og viser straks analyseresultaterne – herunder grafiske repræsentationer og rapporter – der detaljerer hændelser som krydsning, genlukning, låsning og andre driftshændelser.
3.Konklusion
Fejldiagnosseteknologien for 15 kV MV udendørs vakuumautomatiske genlukningsafbrydere kan effektivt identificere forskellige anomalier, herunder:
Funktionsfejl ved øjeblikkelig genlukning;
Afvigelser fra standard TCC-kurver;
Svigt i overstrømsbeskyttelse;
Abnormale genlukningsintervaller;
Defekte lukkelås mekanismer.
Denne teknologi repræsenterer et afgørende skifte fra traditionel planlagt vedligeholdelse til avanceret tilstandsbaseret vedligeholdelse for genlukninger. Ved at muliggøre en omfattende analyse og diagnose af styreenheden, forbedrer den betydeligt de tekniske evner for overvågning af genlukningstillstanden og spiller en væsentlig rolle i forebyggelse af udbredelsesnetudfald og sikring af netreliabilitet.
