Omgysersgids: Hoe dit werk & Waarom nutsaannemers dit gebruik

1. Wat is 'n herluser?
'n Herluser is 'n outomatiese hoëspannings elektriese skakelaar. Soos 'n sirkuitbreek in huishoudelike elektriese stelsels, onderbreek dit krag wanneer 'n fout soos 'n kortsluiting voorkom. Tog, anders as 'n huishoudelike sirkuitbreek wat 'n handmatige herstel vereis, moniteer 'n herluser outomaties die lyn en bepaal of die fout verwyder is. As die fout tereg is, sal die herluser outomaties herluse en krag herstel.

Herlusers word wyd gebruik deurheen verspreidingsisteme—van transformatorhokke tot elektrisiteitstowere in woonareas. Dit kom in verskeie tipes voor, insluitend kompakte eenfase herlusers vir eenfase lyne en groter driefase herlusers vir transformatorhokke en hoëspannings verspreidingslyne tot 38 kV.

Die ontwerp en prestasie van herlusers word gereguleer deur internasionale standaarde soos ANSI/IEEE C37.60 en IEC 62271-111.

2. Waarom herlusers gebruik?

Outomatiese sirkuitherlusers word wêreldwyd deur elektrisiteitsverskaffers beskou as noodsaaklike toestelle om hul kerndoelwit te bereik: die mees kontinue en betroubare kragvoorsiening aan klante op 'n eenvoudige en koste-effektiewe manier te lewer.

Herlusers kan foutstrome opspoor en onderbreek, dan krag outomaties herstel nadat 'n tereg fout verwyder is. In weesentlik is 'n herluser 'n selfstandige intelligente toestel in staat om oorskootstroom, tyding, foutstroomonderbreking en outomatiese herlusing om die lyn weer te energiseer, te senseer.

As die fout permanent is, sal die herluser na 'n voorafgestelde aantal operasies—gewoonlik drie tot vier pogings—vergrendel, daardie die foute afdeling van die res van die stelsel afsonder. Hierdie vermoë spaar verskaffers beduidende tyd en operasiekoste, aangesien krag dikwels na net een of twee kortvlamme herstel word, sonder enige behoefte aan veldintervensie.

In gevalle waar spannedispersie onvermydelik is, help herlusers om die uitvalvoetspoor te minimeer en ondersteun instandhoudingspersoneel om die fout vinnig te lokaliseer en diens te herstel. Woon-, kommersiële, industriële en institusionele kliënte baat almal van verminderde verstoring en geassosieerde koste. Sonder hierdie hoë vlak van voorsieningsbetroubaarheid, sou baie kritiese moderne belastings—soos rekenaars, waterpompe en outomatiese produksielyns—moeite hê om betroubaar te funksioneer.

3. Hoe werk 'n herluser?

Wanneer 'n fout op die lyn voorkom, bespeur die herluser dit en onderskei outomaties om krag te onderbreek. Na 'n baie kort interval—gewoonlik so kort dat dit net 'n oombliklike ligflammer veroorsaak—probeer die herluser om te herluse en krag te herstel. As die fout voortduur, onderskei dit weer.

Na tipies drie onsuksesvolle pogings, klassifiseer die herluser die fout as permanent en bly oop (vergrendel). Op hierdie punt moet nutsbedryfspanne die plek besoek om die beskadigde infrastruktuur te herstel en die herluser handmatig te herstel om krag te herstel.

Tipiese permanente foute sluit in:

• Bliksemskade aan geleiders of toerusting

• Boomtakke wat op en beskadig lyne val

• Voertuigbotsings met towere of hardeware

4. Wat is tereg foute?

Die meerderheid van foute op bo-oppervlak verspreidingslyne is tereg. Voorbeelde sluit in blikseminslae, windgeblase geleiders, of oombliklike kontak veroorsaak deur voëls of klein diere. Hierdie foute maak tipies self uit wanneer krag onderbreek word en veroorsaak geen langdurige skade aan die lyn nie.

Gewone tipes tereg foute:

• Windgeïnduseerde botsing van geleiders

• Flashover langs isolatorvlakke as gevolg van bliksemgeïnduseerde oorspanning

• Oombliklike brug tussen levende geleiders en geaarde dele deur voëls, nagerye of ander diere

• Boomtakke wat kort op energiseerde lyne raak

• Skakelimpulse wat isolatorflashover veroorsaak

Langtermyn operasiedata en veldervaring wys duidelik die belangrikheid van die "onderbreek-en-herluse" funksie. As die lyn oombliklik de-energiseer word, verdwyn die foutbron dikwels—wat suksesvolle herlusing hoog waarskynlik maak. Dus, outomatiese sirkuitherlusers elimineer byna volledig langer uitvals wat veroorsaak word deur tereg foute of transiente oorskootstrome in verspreidingsisteme.

5. Herluser tipes

5.1 Eenfase herlusers

Eenfase herlusers word gebruik om eenfase sirkuite, soos vertakkingslyne of tap-offs van 'n driefase voeder, te beskerm. Hulle kan ook op driefase sirkuite ingesit word waar die meerderheid van die belasting eenfase is.

Indien 'n permanente fase-na-aarde fout voorkom, word slegs die betrokke fase vergrendel, terwyl die oorblywende twee-drie van die stelsel voortgaan om krag te lewer—wat algehele dienskontinuïteit verhoog.

As gevolg van hul ligter gewig in vergelyking met groot driefase herlusers, word eenfase eenhede tipies direk op elektrisiteitstowere of transformatorhok-staalstrukture met hul geïntegreerde monteerbrakke gemonteer, sonder die behoefte aan addisionele ondersteuningsraamwerke.

Afhanklik van die ontwerp kan enkele-fase herlukkers óf hidrawlike beheer (geïntegreer binne die herlukker se olie-tank) óf elektroniese beheer (gehou in 'n aparte beheerkabinet) hê.

Belangrik is dat enkele-fase herlukkers nou ook beskikbaar is in 'n uitsnyer-styl formaat, wat 'n hoë vlak van integrasie tussen primêre en sekondêre komponente verteenwoordig. Hierdie kan direk op standaard fusesnyer-bevestigingsbasisse geïnstalleer word en word algemeen vir tak-sirkelbeskerming gebruik, met tipiese bepaalde strome tot 200 A.

'n Voorbeeldige vervaardiger is S&C Electric Company (VSA), wier TripSaver® II produk hierdie tipe verpersoonlik, soos hieronder getoon:

5.2 Drie-fase herlukkers

Drie-fase herlukkers word op drie-fase verspreidingslyne gebruik om sisteembetroubaarheid te verhoog. In die geval van enige permanente fout, word al drie fases gelyktydig uitgesluit, waarmee die risiko van enkel-fasing vir kritiese drie-fase laste — soos groot drie-fase motors — verhoed word, wat andersins deur ongebalanseerde of onvolledige spanningsvoorsiening beskadig kan word.

Die keuse van 'n drie-fase herlukker is gebaseer op vereiste elektriese spesifikasies, onderbreek- en isolasie-middels (bv. olie, vakuum, of milieuvriendelike gasse), en die keuse tussen hidrawlike beheer (geïntegreer binne die eenheid) of elektroniese beheer (gehou in 'n aparte beheerkabinet).

5.3 Bedryfsmodus: Drie-fase uitvallings en drie-fase uitgrendeling

Dit is die standaard bedryfsmodus vir groter herlukkers. Ongeag of die fout 'n enkel-fase-aarde fout, 'n fase-tot-fase fout, of 'n drie-fase fout is, val al drie pols gelyktydig tydens elke operasie. Die uitvallings en herlukking van al drie fases is meganies gekoppel en gedryf deur 'n enkele bedryfsmechanisme, wat gesinchroniseerde prestasie verseker.

Drie-fase herlukkers ondersteun verskeie bevestigingskonfigurasies, insluitend:

• Stokbevestigingsramme (vir oorkoppeling-installasies)

• Substasiebevestigingsramme (vir substasie- of pad-bevestigings-toepassings)

5.4 Drievoudige-enkele herlukkers

Drievoudige-enkele herlukkers word elektronies beheer en bied drie bedryfsmodes:

• Drie-fase uitvallings en drie-fase uitgrendeling
  Al drie fases val gelyktydig as gevolg van oorgrootstroom, sluit gelyktydig weer aan, en funksioneer in dieselfde volgorde.

• Enkel-fase uitvallings en drie-fase uitgrendeling
  Elke fase voer onafhanklik oorgrootstroom-uitvallings en -herlukking uit. As enige een fase die uitgrendelingsvolgorde binnegaan as gevolg van 'n permanente fout, of as 'n plaaslike/verwyderde "uitgrendel" bevel gegee word, sal die ander twee fases ook uitval en uitgrendel, waarmee langer enkel-fasing van drie-fase laste verhoed word.

• Enkel-fase uitvallings en enkel-fase uitgrendeling
  Elke fase val en sluit onafhanklik uit, sonder om die ander te beïnvloed. Hierdie modus word hoofsaaklik vir woonlaste gebruik, of in situasies waar drie-fase laste reeds teen enkel-fasing beskerm word deur ander middels.

Drievoudige-enkele herlukkers kan op stokke bevestig word deur middel van 'n stokbevestigingsraam, of op substasieraams of direk op substasie-staalstrukture geïnstalleer word.

6. Herlukkerbeheertypes

Die "intelligensie" wat 'n herlukker in staat stel om oorgrootstroom te bespeur, tyd-stroomkenmerke te kies, uitvallings- en herlukking-operasies uit te voer, en uiteindelik uit te grendel, kom van sy beheersisteem. Daar is twee hoof tipes beheer: geïntegreerde hidrawlike beheer en elektroniese beheer in 'n aparte beheerkabinet.

Hidrawlike beheer

Hidrawlike beheer word wyd gebruik in die meeste enkele-fase herlukkers en sommige drie-fase herlukkers. Dit bestaan as 'n integrale deel van die herlukker self. Met hierdie beheermetode word oorgrootstroom deur 'n uitvalspoel bespeur, wat in reeks met die lyn verbonden is. Wanneer oorgrootstroom deur die uitvalspoel vloei, trek die spoel 'n plunger, wat die herlukker-kontakte laat uitval.

Tyd- en volgorde-operasies word bereik deur hidrawlike olie wat deur verskillende hidrawlike kamers of openinge vloei. In kleiner herlukkers word die energie vir herlukking deur veere verskaf, wat deur die plunger van die reeks-verbonden uitvalspoel tydens die oorgrootstroom-beskermingsoorvloei belaa word. In groter herlukkers word sluiting deur 'n aparte sluiting-solenoid uitgevoer, wat deur die lynspanning van die bronnekant van die herlukker bekragtig word.

7. Mikroprosessor-gedrewe of elektroniese beheer

Mikroprosessor-gedrewe of elektroniese beheer herlukkerbeheersisteme word tipies in aparte beheerkabinette geïnstalleer, wat dit moontlik maak om bedryfsparameters op enige tydstip aan te pas. Hulle kan met verskeie toeters en bellen gekombineer word om basiese funksies aan te pas om 'n wye verskeidenheid toepassingsvereistes te bevredig. In vergelyking met hidrawlike beheer bied hierdie beheermetodes groter buigsame, maklik programmering en parameteraanpassing, en gevorderde beskerming, metering en outomatiseringvermoëns.

Mikroprosessor-gestuurde beheer word gewoonlik saam met PC-gestuurde koppelvlak sagteware gebruik om beheerinstellings te konfigureer, meetdata te rekord en kommunikasieparameters in te stel. Die beheersisteem verskaf ook 'n reeks analitiese hulpmiddels, insluitend foutlokaliserings-, gebeurtenisrekorder- en osillografiefunksies. Elektroniese beheer is sedert die middel-1980's wyd toegepas op die meeste driefase heruitsluiter, en baie van hierdie eenhede bly vandag betroubaar in bedryf.

8. Heruitsluiter onderbreekmediums

8.1 Olie-onderbrekers
Heruitsluiter wat olie gebruik vir stroomonderbreking gebruik dieselfde olie as primêre isolasie-medium. Sommige heruitsluiter met hidrawlike beheer gebruik ook hierdie olie om tyds- en tel-funksies uit te voer.

8.2 Vakuum-onderbrekers
Vakuum-onderbrekers maak vinnige, lae-energie boogonderbreking moontlik en bied voordele soos langer kontak- en onderbrekerleeftyd, lae meganiese spanning en hoë operasionele veiligheid. Aangesien die boog in 'n vakuum gedoof word, oorskry die kontak- en onderbrekerleeftyd dié van ander onderbreekmediums. Afhangende van die model, kan die isolasie-medium vir vakuum-heruitsluiter olie, lug of epoxy wees.