Penggunaan Teknologi Diagnosis Kerosakan untuk Pemutus Litar Otomatis Vakum Luar 15kV
Mengikut statistik, kebanyakan kerosakan pada laluan elektrik udara adalah sementara, dengan kerosakan kekal mengambil kurang dari 10%. Pada masa kini, rangkaian pengagihan tenaga menengah (MV) biasanya menggunakan pemutus litar automatik vakum luar 15 kV bersama dengan peranti pemisah. Penyusunan ini membolehkan pemulihan bekalan kuasa dengan cepat selepas kerosakan sementara dan memisahkan segmen laluan yang rosak dalam kejadian kerosakan kekal. Oleh itu, penting untuk memantau status operasi pengawal pemutus litar automatik untuk meningkatkan kebolehpercayaannya.
1.Gambaran Keseluruhan Penyelidikan Teknikal (Dalam Negeri dan Antarabangsa)
1.1 Pengelasan Pemutus Litar Automatik
Pemutus litar automatik terbahagi kepada dua kategori utama: jenis arus dan jenis voltan. Pemutus litar automatik jenis arus mendeteksi arus kerosakan, putus secara berasingan, dan secara automatik tutup semula—biasanya melakukan satu hingga tiga percubaan tutup semula. Mereka berfungsi sebagai peranti perlindungan dan juga sebagai pemutus litar automatik. Pemisahan kerosakan dilakukan dengan mengeliminasi bahagian secara berperingkat bermula dari segmen paling hulu sehingga segmen yang rosak dikenali. Walau bagaimanapun, kaedah ini mendedahkan grid kepada beberapa kali tutup semula arus kerosakan, menyebabkan tekanan yang signifikan. Selain itu, semakin banyak segmen laluan, semakin banyak tutup semula yang diperlukan dan semakin lama masa pemulihan secara keseluruhannya. Oleh itu, sistem sedemikian umumnya dibatasi kepada tidak lebih daripada tiga segmen dan paling sesuai untuk pengagih cabang atau radial.
Pemutus litar automatik jenis voltan, pula, putus apabila kehilangan voltan dan tutup semula selepas jeda yang ditetapkan apabila voltan dipulihkan. Dalam skema ini, pemutus litar pengagih stesen harus melakukan dua tutup semula untuk melengkapkan pemisahan kerosakan dan pemulihan perkhidmatan: tutup semula pertama mengenal pasti segmen yang rosak berdasarkan jumlah peranti pemisah yang tertutup, selepas itu peranti pemisah berhampiran kerosakan dikunci untuk memisahkannya; tutup semula kedua memulihkan bekalan kuasa kepada segmen bukan kerosakan. Kerana perlindungan segera arus lebi bergantung pada pemutus litar pengagih stesen, pendekatan ini kurang sesuai untuk pengagih panjang. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan kapasiti sistem, batasan ini telah beransur-ansur berkurang. Pemutus litar automatik jenis voltan oleh itu sesuai untuk rangkaian radial pendek atau gelung dan membolehkan fungsi automasi asas.
1.2 Masalah dengan Kaedah Ujian Konvensional
Kerana toleransi pembuatan dan aus mekanikal akibat operasi yang lama, pemutus litar automatik mungkin mengalami gangguan atau operasi palsu. Kaedah ujian semasa kebanyakannya bergantung pada peralatan inspeksi manual, yang melibatkan kos pelaburan yang tinggi.
1.3 Status Penyelidikan Semasa dan Tren Pembangunan (Dalam Negeri dan Antarabangsa)
Untuk pemutus litar automatik vakum luar 15 kV MV, amalan dalam negeri di China kebanyakannya mengambil pendekatan penyelenggaraan berkala tanpa talian, termasuk ujian rintangan isolasi, ujian rintangan isolasi litar kawalan, dan ujian voltan AC tahanan. Kaedah konvensional ini mempunyai beberapa kelemahan: peralatan ujian besar dan sukar untuk diangkut; ujian sering memerlukan kerja di ketinggian, membawa risiko keselamatan; dan prosesnya menghabiskan banyak tenaga manusia dan sumber. Sistem diagnosis komprehensif dan terintegrasi masih jarang diimplementasikan dalam operasi lapangan sebenar.
Kemajuan signifikan telah dicapai dalam diagnosis tahap pengawal untuk pemutus litar automatik vakum luar 15 kV MV. Penganalisis automatik moden kini digunakan secara meluas. Peranti ini disambungkan melalui antara muka yang mudah dan piawai—mendukung keserasian "plug-and-play" di seluruh pemutus litar dari pembuat yang berbeza. Dengan menyuntik isyarat arus yang dikawal ke dalam pengawal pemutus litar, penganalisis mengukur respons utama seperti lengkung Ciri Waktu-Arus (TCC) dan urutan kawalan. Ia menawarkan kawalan tepat atas bentuk gelombang, timing, dan amplitud arus yang disuntik dan merakam respons pengawal dengan tepat—dengan resolusi masa hingga tahap mikrodetik. Sistem boleh mengautomatiskan sepenuhnya urutan ujian lengkap dan menunjukkan hasil teks secara segera, termasuk perintah putus, tindakan tutup semula, reset, acara penguncian, dan log bertanda masa yang berkaitan.
Penyelidikan semasa tentang diagnosis kerosakan pintar fokus kepada tiga arah utama:
Teknologi diagnosis kerosakan pintar terintegrasi;
Sistem diagnosis pintar berjejaring;
Struktur diagnosis pintar adaptif.
2.Teknologi Diagnosis Kerosakan untuk Pemutus Litar Automatik Vakum Luar 15 kV MV
Sistem diagnosis kerosakan untuk pemutus litar automatik vakum luar 15 kV MV direka khusus untuk menilai prestasi pengawal pemutus litar yang digunakan dalam laluan udara tenaga menengah. Selepas menyambung "unit pemutus litar" ke pengawal pemutus litar, sistem menggunakan perisian untuk menyuntik pelbagai arus kerosakan simulasi ke dalam pengawal dan memicu operasi buka/tutup mengikut logik pengawal. Sistem merakam respons pengawal terhadap perubahan arus simulasi ini dan menganalisis—melalui perisian—sama ada pengawal mengenal pasti keadaan kerosakan dengan betul dan menjalankan tindakan kawalan yang sesuai mengikut spesifikasi.
Sistem diagnosis ini menyokong pelbagai ujian skenario kerosakan, membolehkan deteksi automatik sepenuhnya kerosakan pengawal. Ia disambungkan ke pelbagai model pemutus litar melalui antara muka universal atau disesuaikan, dan semua fungsi kawalan dan ujian dilaksanakan melalui perisian analisis khusus. Ciri-ciri utama sistem termasuk:
Sumber Arus Berketepatan Tinggi: Sistem menggunakan sumber arus yang tepat, berresolusi tinggi, dan boleh dipercayai untuk memastikan simulasi arus kerosakan yang realistik. Kawalan perisian membolehkan penyesuaian komprehensif parameter arus—termasuk bentuk gelombang, amplitud, masa naik, tempoh, dan masa turun—dan memberikan visualisasi masa nyata bagi bentuk gelombang dan magnitud arus untuk kemampuan analitik yang ditingkatkan.
Reka Bentuk Antara Muka Universal: Antara muka piawai membolehkan operasi "plug-and-play" sebenar di lapangan, memudahkan transmisi isyarat dan data secara lancar.
Pangkalan Data Lengkung TCC Bina Dalam: Ciri ampere-saat (i.e., Time-Current Characteristic atau lengkung TCC) menentukan hubungan masa terbalik antara masa trip dan magnitud arus kerosakan, termasuk kedua-dua lengkung TCC pantas dan perlahan. Perisian analisis menggabungkan pelbagai pangkalan data standard lengkung TCC, seperti Cooper, IEEE (US), dan piawaian IEC, membolehkan perbandingan dan penilaian diagnostik yang mudah.
Analisis Data Ujian Automatik: Sistem secara automatik mentafsir maklum balas daripada recloser dan segera memaparkan hasil analisis—termasuk perwakilan grafik dan laporan—yang merincikan peristiwa trip, reclose, lockout, dan operasi lain.
3. Kesimpulan
Teknologi diagnosis kerosakan untuk 15 kV MV recloser vakum luar ruangan automatik boleh mengenal pasti berbagai anomali, termasuk:
Kegagalan reclosing segera;
Penyimpangan dari lengkung TCC standard;
Kegagalan perlindungan overcurrent;
Penempohan selang waktu reclose tidak normal;
Mekanisme penguncian penutupan yang rosak.
Teknologi ini mewakili peralihan penting daripada penyelenggaraan berjadual tradisional ke arah penyelenggaraan berdasarkan keadaan yang lebih maju untuk reclosers. Dengan membolehkan analisis dan diagnosis menyeluruh unit pengawal, ia meningkatkan secara signifikan keupayaan teknikal pemantauan keadaan recloser dan memainkan peranan penting dalam mencegah gangguan rangkaian pengedaran dan memastikan kebolehpercayaan grid.
