Bruk av feilaldiagnoseteknologi for 15kV utendørs vakuumautomatiske sirkuitslukere
Ifølge statistikk er de fleste feil på overføringslinjer midlertidige, med permanente feil som utgjør mindre enn 10%. For øyeblikket bruker MV-distribusjonsnettverk vanligvis 15 kV utendørs vakuumautomatisk sirkuitavbryter i samordning med seksjonering. Dette oppsettet gjør at strømtilførselen kan gjenopprettes raskt etter midlertidige feil og at feilaktige linjesegmenter isoleres ved permanente feil. Derfor er det nødvendig å overvåke driftsstatusen for automatiske avbryterkontroller for å forbedre deres pålitelighet.
1.Teknisk forskningsoversikt (innenlands og internasjonalt)
1.1 Klassifisering av automatiske sirkuitavbrytere
Automatiske sirkuitavbrytere faller inn under to hovedkategorier: strømtype og spantype. Strømtype avbrytere oppdager feilstømmer, tripper deretter og lukker automatisk—vanligvis utfører de ett til tre lukkingforsøk. De fungerer både som beskyttelsesenheter og som avbrytere. Feilisolering foregår ved progressiv eliminering av segmenter fra den mest nedstrøms beliggende delen til den feilaktige delen blir identifisert. Imidlertid utsatt dette metoden nettet for flere feilstømmer, noe som skaper betydelig stress. Dessuten jo flere linjesegmenter det er, jo flere lukninger kreves, og desto lengre blir total gjenopprettingsperiode. Derfor er slike systemer generelt begrenset til ikke mer enn tre seksjoner og er best egnet for gren eller radiell strømføring.
Spantype avbrytere, på den andre siden, tripper ved tap av spenning og lukker etter en forhåndsinnstilt forsinkelse når spenningen gjenopprettes. I denne oppsettet må stasjonens strømføringssirkuitavbryter utføre to lukninger for å fullføre feilisolering og servicegjenoppretting: den første lukningen identifiserer den feilaktige seksjonen basert på antall seksjoneringsswitcher som lukkes, etter hvilken switchene i nærheten av feilen låses ut for å isolere den; den andre lukningen gjenoppretter strøm til ikke-feilaktige seksjoner. Siden overstrøm hastighetsbeskyttelse er avhengig av stasjonens strømføringssirkuitavbryter, er denne metoden mindre egnet for lange strømføringer. Men med økt systemkapasitet har denne begrensningen gradvis forsvunnet. Spantype avbrytere er derfor egnet for korte radielle eller løpsformede nettverk og muliggjør grunnleggende automatiseringsfunksjonalitet.
1.2 Problemer med konvensjonelle testmetoder
På grunn av produksjonstoleranser og mekanisk slitasje fra langvarig drift, kan automatiske sirkuitavbrytere oppleve feil eller falske operasjoner. Gjeldende testmetoder er hovedsakelig basert på manuell inspeksjonsutstyr, noe som innebærer høye investeringskostnader.
1.3 Nåværende forskningsstatus og utviklingstrender (innenlands og internasjonalt)
For 15 kV MV utendørs vakuumautomatisk sirkuitavbrytere, dominerer i Kina offlinede, periodiske vedlikeholdsformer, inkludert isolasjonsmotstandstester, kontrollkrets isolasjonsmotstandstester og AC motstandsdyktighetsprøver. Disse konvensjonelle metodene har flere ulemper: prøveutstyr er tungt og vanskelig å transportere; testing krever ofte høy arbeid, noe som representerer sikkerhetsrisiko; og prosessen forbruker betydelig arbeidskraft og ressurser. Komplette, integrerte diagnostiske systemer er fortsatt sjeldent implementert i faktisk feltoperasjon.
Betydelig fremgang har blitt gjort i kontroller-nivå diagnostikk for 15 kV MV utendørs vakuumautomatisk sirkuitavbrytere. Moderne automatiske analyser er nå vidt anvendt. Disse enhetene kobler seg via enkle, standardiserte grensesnitt—som støtter "plug-and-play"-kompatibilitet mellom avbrytere fra ulike produsenter. Ved å injisere kontrollerte strømsignaler i avbryterkontrolleren, måler analyseren nøkkelresponser som tids-strøm karakteristikk (TCC) kurver og kontrollsekvenser. Den gir nøyaktig kontroll over bølgeform, timing og amplitud av injiserte strømer og registrerer nøyaktig kontrollerens respons—med tidspunktsoppløsning ned til mikrosekundnivå. Systemet kan fullautomatisere en komplett testsekvens og vise tekstuelle resultater umiddelbart, inkludert trip-kommandoer, lukkingsaksjoner, tilbakestilling, låsingshendelser og relaterte tidsstemplede logger.
Nåværende forskning på intelligent feildiagnose fokuserer på tre hovedretninger:
Integrasjon av intelligente feildiagnoseteknologier;
Nettverksbaserte intelligente diagnostiske systemer;
Adaptiv intelligente diagnostiske arkitekturer.
2.Feildiagnoseteknologi for 15 kV MV utendørs vakuumautomatisk sirkuitavbrytere
Feildiagnosesystemet for 15 kV MV utendørs vakuumautomatisk sirkuitavbrytere er designet spesielt for å evaluere ytelsen til avbryterkontroller brukt i mediumspenningsoverføringslinjer. Etter at "sirkuitavbryterenheten" er koblet til avbryterkontrolleren, bruker systemet programvare til å injisere ulike simulerte feilstømmer i kontrolleren og utløser tilsvarende åpne/lukke-operasjoner ifølge kontrollerens logikk. Systemet registrerer kontrollerens respons til disse simulerte strømendringene og analyserer—via programvare—om kontrolleren korrekt identifiserer feilsituasjoner og utfører passende kontrollhandlinger i henhold til spesifikasjoner.
Dette diagnostiske systemet støtter et bredt spekter av feilscenario tester, som muliggjør fullautomatisk deteksjon av kontrollerfeil. Det kobler seg til ulike avbrytermodeller gjennom enten universelle eller tilpassede grensesnitt, og alle kontroll- og testfunksjoner utføres gjennom dedikert analyseprogramvare. Nøkkelfunksjoner i systemet inkluderer:
Høypræcis strømkilde: Systemet bruker en høytydelig, høyoppløselig og pålitelig strømkilde for å sikre realistisk simulering av feilstømmer. Programvarekontroll tillater omfattende justering av strømparametre, inkludert bølgeform, amplitud, stigningstid, varighet og synkningstid, og gir sanntid visualisering av strømbølgeformer og magnituder for forbedret analysetevne.
Universell grensesnittdesign: Et standardisert grensesnitt gjør det mulig for ekte "plug-and-play"-operasjon i feltet, som forenkler nahtydig signal- og dataoverføring.
Innebygd TCC-kurvdatabase: Amperesekundkarakteristikk (altså tids-strøm karakteristikk eller TCC-kurve) definerer den invers-tidsmessige relasjonen mellom utslagstid og feilstrømstyrke, inkludert både raske og sakte TCC-kurver. Analysesoftwaren inneholder flere standard TCC-kurvlister, som Cooper, IEEE (US), og IEC-standarder, som gjør det enkelt å sammenligne og foreta diagnostiske vurderinger.
Automatisk analyse av testdata: Systemet tolker automatisk tilbakemelding fra automaten og viser umiddelbart analyseresultater – inkludert grafiske fremstillinger og rapporter – som detaljerer utslag, genopptak, låsning og andre driftshendelser.
3.Konklusjon
Feildiagnoseteknologi for 15 kV MV utendørs vakuumautomatiske kretsavbrytere kan effektivt identifisere ulike avvik, inkludert:
Feilfunksjon ved øyeblikkelig genopptak;
Avvik fra standard TCC-kurver;
Mislykket overstrømsbeskyttelse;
Uvanlig intervall for genopptak;
Defekte mekanismer for låsing av lukking.
Denne teknologien representerer en viktig endring fra tradisjonell planlagt vedlikehold mot avansert tilstandsbasert vedlikehold for automater. Ved å muliggjøre omfattende analyse og diagnose av kontrollenheten, øker den betydelig de tekniske evnene for tilstandsmonitoring av automater og spiller en viktig rolle i forebygging av strømbrudd i distribusjonsnett og sikring av nettets pålitelighet.
