Σύντομη Ανάλυση του Αυτόματου Επανασύνδεσης Κύκλων στην Αυτοματοποίηση Γραμμών Διανομής
Ένας Αυτόματος Διακόπτης Επανασύνδεσης είναι μια διάταξη υψηλής τάσης με ενσωματωμένο έλεγχο (διαθέτει εγγενώς λειτουργίες ανίχνευσης ρεύματος σφάλματος, ελέγχου ακολουθίας λειτουργίας και εκτέλεσης χωρίς να απαιτούνται επιπλέον συσκευές προστασίας ή ενεργοποίησης) και προστατευτικές δυνατότητες. Μπορεί να ανιχνεύει αυτόματα το ρεύμα και την τάση στο κύκλωμά του, να διακόπτει αυτόματα τα ρεύματα σφάλματος σύμφωνα με χαρακτηριστικά προστασίας αντίστροφου χρόνου κατά τη διάρκεια σφαλμάτων και να εκτελεί πολλαπλές επανασυνδέσεις σύμφωνα με προκαθορισμένες καθυστερήσεις και ακολουθίες.
1.Αρχή και Χαρακτηριστικά της Αυτοματοποίησης Διανομής μέσω του Σχήματος Αυτόματου Διακόπτη Επανασύνδεσης
Η αυτοματοποίηση γραμμών διανομής με υπαίθρια καλωδίωση χρησιμοποιώντας το σχήμα Αυτόματου Διακόπτη Επανασύνδεσης βασίζεται στη δυνατότητα του διακόπτη να διακόπτει ρεύματα βραχυκυκλώματος και στις ενσωματωμένες λειτουργίες προστασίας, παρακολούθησης και επικοινωνίας. Χωρίς να εξαρτάται από τις ενέργειες προστασίας του εξοπλισμού διακοπής του υποσταθμού, αυτό το σχήμα τοποθετεί αυτόματα το σφάλμα και το απομονώνει μέσω συντονισμού των ρυθμίσεων προστασίας και του χρονισμού μεταξύ των διακοπτών επανασύνδεσης, επεκτείνοντας αποτελεσματικά την μπάρα του υποσταθμού στη γραμμή διανομής. Στην κύρια γραμμή, οι Αυτόματοι Διακόπτες Επανασύνδεσης λειτουργούν ως προστατευτικές συσκευές, επιτρέποντας γρήγορη τμηματοποίηση σφαλμάτων και αυτόματη απομόνωση σφαλμάτων σε παράκλαδους.
Η κύρια λειτουργία του σχήματος Αυτόματου Διακόπτη Επανασύνδεσης είναι η επίτευξη αυτοματοποίησης της γραμμής. Μπορεί να απομονώσει αυτόματα σφάλματα ακόμη και χωρίς σύστημα αυτοματοποίησης με βάση την επικοινωνία, επιτρέποντας έτσι η υλοποίηση του συνολικού έργου αυτοματοποίησης σε φάσεις. Όταν οι συνθήκες το επιτρέπουν, τα συστήματα επικοινωνίας και αυτοματοποίησης μπορούν να βελτιωθούν αργότερα για να επιτευχθεί πλήρης λειτουργικότητα αυτοματοποίησης.
Η αυτοματοποίηση γραμμών με βάση τον Αυτόματο Διακόπτη Επανασύνδεσης είναι κατάλληλη για σχετικά απλές δομές δικτύου, όπως δίκτυα διπλής τροφοδοσίας «χέρι-με-χέρι» σε βρόχο. Σε αυτή τη διάταξη, δύο γραμμές τροφοδοσίας συνδέονται μέσω ενός ενδιάμεσου διακόπτη σύνδεσης. Κανονικά, ο διακόπτης σύνδεσης παραμένει ανοιχτός και το σύστημα λειτουργεί σε ανοιχτό βρόχο. Όταν συμβεί σφάλμα σε ένα τμήμα, η αναδιάρθρωση του δικτύου επιτρέπει τη μεταφορά φορτίου για διατήρηση της τροφοδοσίας σε τμήματα χωρίς σφάλμα, βελτιώνοντας σημαντικά την αξιοπιστία της παροχής. Όταν η απόσταση μεταξύ των δύο πηγών δεν υπερβαίνει τα 10 km, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τον αριθμό των τμημάτων όσο και τον συντονισμό αυτοματοποίησης, προτείνεται μια διάταξη με τρεις διακόπτες επανασύνδεσης (Automatic Circuit Recloser) και τέσσερα τμήματα, με κάθε τμήμα να έχει μέσο μήκος περίπου 2,5 km.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το διάγραμμα σύνδεσης του Σχήματος 1: Τα B1 και B2 είναι απογευματινοί διακόπτες κυκλώματος από υποσταθμούς· τα R0 έως R2 είναι διακόπτες τμηματοποίησης γραμμής (Automatic Circuit Reclosers). Κανονικά, τα B1, B2, R1 και R2 είναι κλειστά, ενώ το R0 είναι ανοιχτό.
Σφάλμα στο Τμήμα ①: Για παροδικά σφάλματα, η παροχή αποκαθίσταται μέσω της πρώτης ή δεύτερης επανασύνδεσης του B1. Για μόνιμα σφάλματα, μετά την επανασύνδεση του B1 και την ακολούθηση απενεργοποίησης (ανοίγει και μπλοκάρει περαιτέρω επανασυνδέσεις), το R1 ανιχνεύει συνεχή απώλεια τάσης στο Τμήμα ①. Μετά από προκαθορισμένη διάρκεια νεκρού χρόνου t₁, το R1 ανοίγει. Στη συνέχεια, το R0 ανιχνεύει συνεχή απώλεια τάσης στο Τμήμα ② για μεγαλύτερη διάρκεια t₂ (t₂ > t₁) και κλείνει επιτυχώς αυτόματα, απομονώνοντας έτσι το σφάλμα εντός του Τμήματος ①.
Σφάλμα στο Τμήμα ②: Τα παροδικά σφάλματα απομακρύνονται μέσω της ενέργειας επανασύνδεσης του R1 (ο συντονισμός προστασίας εμποδίζει το B1 να διακόψει). Για μόνιμα σφάλματα, μετά την επανασύνδεση και την ακολούθηση απενεργοποίησης του R1, το R0 ανιχνεύει τη συνεχή απώλεια τάσης στο Τμήμα ② για διάρκεια t₂ και κλείνει αυτόματα. Κατά το κλείσιμο στη γραμμή με σφάλμα, διακόπτει αμέσως και απενεργοποιείται, απομονώνοντας το σφάλμα εντός του Τμήματος ②. Η διαδικασία απομόνωσης και αποκατάστασης σφαλμάτων για τα δύο τμήματα στην αντίθετη πλευρά του διακόπτη σύνδεσης ακολουθεί την ίδια λογική.
Επιπλέον ζητήματα στην εφαρμογή περιλαμβάνουν:
Για να εφαρμοστεί απομόνωση σφαλμάτων με το σχήμα Αυτόματου Διακόπτη Επανασύνδεσης, η λειτουργία προστασίας από στιγμιαίο υπερρεύμα (μηδενικού χρόνου) του απογευματινού διακόπτη του υποσταθμού πρέπει να απενεργοποιηθεί και να αντικατασταθεί με προστασία με καθυστερημένη ενεργοποίηση.
Όταν εμφανίζονται παροδικά ή μόνιμα σφάλματα σε παράκλαδους, αυτά απομακρύνονται από τους εγκατεστημένους σε παράκλαδους Αυτόματους Διακόπτες Επανασύνδεσης. Οι ρυθμίσεις προστασίας και οι χρόνοι λειτουργίας των διακοπτών επανασύνδεσης παράκλαδων πρέπει να είναι αντίστοιχα χαμηλότεροι και μικρότεροι από εκείνους των διακοπτών επανασύνδεσης της κύριας γραμμής.
Ένα σύστημα αυτοματοποίησης διανομής που χρησιμοποιεί τοπικό έλεγχο μπορεί να βελτιώσει την αξιοπιστία της παροχής με σχετικά χαμηλές επενδύσεις. Επιπλέον, εφόσον οι σύγχρονοι Αυτόματοι Διακόπτες Επανασύνδεσης βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές και είναι έξυπνοι, παρέχουν διεπαφές για μελλοντική επέκταση απομακρυσμένης παρακολούθησης. Όταν γίνουν διαθέσιμες η υποδομή επικοινωνίας και τα συστήματα κεντρικού σταθμού, το σύστημα μπορεί να μεταβεί ομαλά σε σχήμα αυτοματοποίησης γραμμών με έλεγχο από κεντρικό σταθμό.
2.Πώς να Βελτιώσετε την Αξιοπιστία της Παροχής Ηλεκτρικού Ρεύματος και να Μειώσετε τη Διάρκεια Διακοπής της Γραμμής
Χρησιμοποιήστε έναν υψηλής απόδοσης PLC (Προγραμματιζόμενος Λογικός Ελεγκτής) ως κέντρο ελέγχου του Αυτόματου Διακόπτη Επανασύνδεσης.
Απομακρύνετε γρήγορα τα παροδικά σφάλματα για ελαχιστοποίηση της διάρκειας διακοπής. Στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, περισσότερο από το 70% των σφαλμάτων γραμμής είναι παροδικά. Εάν τα παροδικά σφάλματα αντιμετωπίζονται όπως τα μόνιμα, προκύπτουν επιμήκεις διακοπές. Ως εκ τούτου, έχει προστεθεί μια αρχική λειτουργία γρήγορης επανασύνδεσης στους Αυτόματους Διακόπτες Επανασύνδεσης, η οποία μπορεί να απομακρύνει παροδικά σφάλματα εντός 0,3–1,0 δευτερολέπτων (οι ρυθμίσεις ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες της γραμμής), μειώνοντας σημαντικά τη διάρκεια διακοπής για παροδικά συμβάντα.
Ταυτόχρονη απενεργοποίηση στα δύο άκρα του τμήματος με σφάλμα. Οι παραδοσιακοί διακόπτες κυκλώματος μπορούν να απενεργοποιήσουν μόνο ένα άκρο μιας γραμμής με σφάλμα κατά την εμφάνιση σφάλματος. Αντίθετα, οι Αυτόματοι Διακόπτες Επανασύνδεσης μπορούν να απομονώσουν ταυτόχρονα και τα δύο άκρα ενός τμήματος με μόνιμο σφάλμα, αποτρέποντας διακοπές σε περιοχές χωρίς σφάλμα, μειώνοντας το χρόνο αποκατάστασης, μειώνοντας τον αριθμό των προσπαθειών επανασύνδεσης και ελαχιστοποιώντας την τάση στο δίκτυο.
3.Αρχές Εφαρμογής των Αυτόματων Διακοπτών Επανασύνδεσης στα Δίκτυα Διανομής
Λειτουργικές Συνθήκες: Όλες οι παρανομαλίες πρέπει να έχουν την ευκαιρία να αντιμετωπιστούν ως προσωρινές παρανομαλίες, αποφεύγοντας λάθος λειτουργία λόγω εισροής ρεύματος. Η κλειδώση μετά την ενεργοποίηση πρέπει να συμβαίνει μόνο σε περίπτωση μόνιμων παρανομαλιών.
Επιλέξτε και εφαρμόστε Αυτόματους Επανασυνειδητοποιητές Κύκλων οικονομικά και λογικά βάσει της μέγεθους φορτίου και του μήκους γραμμής.
Επιλέξτε τον ρευστή ρυθμό, την ικανότητα διακοπής, την τιμή κατά την κατάκοψη και την ηλεκτροδυναμική/θερμική αντοχή του Αυτόματου Επανασυνειδητοποιητή Κύκλων ανάλογα με τη θέση εγκατάστασής του. Η μέγιστη τιμή κατά την κατάκοψη πρέπει συνήθως να είναι πάνω από 16 kA για να εξυπηρετήσει τη συνεχώς αυξανόμενη δυναμικότητα του δικτύου.
Συντονίστε σωστά τις ρυθμίσεις προστασίας, συμπεριλαμβανομένων του ρεύστη ρυθμού, του αριθμού προσπαθειών επανασύνδεσης και των χαρακτηριστικών χρονικής καθυστέρησης.
Συντονίστε μεταξύ ανωτέρων και κάτωτερων Αυτόματων Επανασυνειδητοποιητών Κύκλων: Ο αριθμός των επιτρεπόμενων λειτουργιών σε παρανομαλίες πρέπει να μειώνεται επίπεδο μετά επίπεδο, και η χρονική καθυστέρηση για την επανασύνδεση πρέπει να αυξάνεται επίπεδο μετά επίπεδο (συνήθως ορίζεται σε 8 δευτερόλεπτα ανά επίπεδο).
