تحلیل مختصری از ریکلوسر خودکار در اتوماسیون خط توزیع
بازیاب کنترلی خودکار دستگاهی با ولتاژ بالا است که کنترل داخلی (به طور ذاتی توانایی تشخیص جریان خطا، کنترل توالی عملیات و اجرای عملیات را بدون نیاز به محافظ یا دستگاههای عملیاتی اضافی) و قابلیتهای محافظتی دارد. این دستگاه میتواند به طور خودکار جریان و ولتاژ در مدار خود را تشخیص دهد، جریانهای خطا را بر اساس مشخصات محافظت زمانی معکوس در هنگام وقوع خطا قطع کند و با توجه به تأخیرها و توالیهای پیشتعیین شده چندین بار بازبندی انجام دهد.
1. اصل و ویژگیهای خودکارسازی خطوط تغذیه با استفاده از طرح بازیاب کنترلی خودکار
خودکارسازی خطوط توزیع هوایی با استفاده از طرح بازیاب کنترلی خودکار از توانایی این دستگاه در قطع جریانهای خطا و توابع یکپارچه محافظت، نظارت و ارتباطات استفاده میکند. بدون وابستگی به عملیات محافظتی دستگاههای مداربر قطع کننده ایستگاه توزیع، این طرح با هماهنگی تنظیمات محافظت و زمانبندی بین بازیابها به طور خودکار محل خطا را شناسایی و جدا میکند و به طور موثر اتوبوسرانی ایستگاه توزیع را به خط توزیع گسترش میدهد. در خط تغذیه اصلی، بازیابهای کنترلی خودکار به عنوان دستگاههای محافظتی عمل میکنند که به سرعت بخشهای خطا را تقسیم و خطاها را در خطوط فرعی به طور خودکار جدا میکنند.
وظیفه اصلی طرح بازیاب کنترلی خودکار خودکارسازی خط تغذیه است. حتی بدون سیستم خودکارسازی مبتنی بر ارتباطات، میتواند به طور خودکار خطاها را جدا کند و اجازه میدهد پروژه خودکارسازی به صورت مرحلهای اجرا شود. وقتی شرایط اجازه میدهند، سیستمهای ارتباطی و خودکارسازی میتوانند بعداً تقویت شوند تا کامل کارایی خودکارسازی را به دست آورند.
خودکارسازی خط تغذیه مبتنی بر بازیاب کنترلی خودکار برای ساختارهای شبکه نسبتاً ساده مناسب است، مانند شبکههای حلقهای "دست در دست" دو منبع تغذیه. در این کنفیگوراسیون، دو خط تغذیه از طریق یک کلید اتصال میانی به هم متصل میشوند. در حالت عادی، کلید اتصال باز است و سیستم در حالت حلقه باز عمل میکند. هنگامی که خطا در یک بخش رخ میدهد، بازسازی شبکه انتقال بار را امکانپذیر میکند تا تأمین انرژی به بخشهای غیر خطا را حفظ کند و به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تأمین را افزایش میدهد. هنگامی که فاصله بین دو منبع تغذیه بیش از 10 کیلومتر نیست، با توجه به تعداد بخشها و هماهنگی خودکارسازی، پیشنهاد میشود از کنفیگوراسیون سه بازیاب (بازیاب کنترلی خودکار) و چهار بخش استفاده شود، با طول متوسط حدود 2.5 کیلومتر برای هر بخش.
با توجه به نمودار پیوسته در شکل 1: B1 و B2 مداربرهای خروجی از ایستگاههای توزیع هستند؛ R0 تا R2 کلیدهای تقسیم خط (بازیابهای کنترلی خودکار) هستند. در شرایط عادی، B1، B2، R1 و R2 بسته هستند و R0 باز است.
خطا در بخش ①: برای خطاها موقت، تغذیه با بازبندی اول یا دوم B1 باز میشود. برای خطاها دائمی، پس از بازبندی و قفل شدن B1 (باز شدن و مسدود کردن بازبندیهای بیشتر)، R1 کاهش مداوم ولتاژ در بخش ① را تشخیص میدهد. پس از یک مدت زمان مهلت پیشتعیین شده t₁، R1 باز میشود. سپس، R0 کاهش مداوم ولتاژ در بخش ② را برای مدت طولانیتر t₂ (t₂ > t₁) تشخیص میدهد و به طور خودکار با موفقیت بسته میشود، بنابراین خطا در بخش ① جدا میشود.
خطا در بخش ②: خطاها موقت با بازبندی R1 (هماهنگی محافظت از B1 را میگیرد) برطرف میشوند. برای خطاها دائمی، پس از بازبندی و قفل شدن R1، R0 کاهش مداوم ولتاژ در بخش ② را برای مدت t₂ تشخیص میدهد و به طور خودکار بسته میشود. پس از بسته شدن روی خط خطا، به طور فوری قطع میشود و قفل میشود، بنابراین خطا در بخش ② جدا میشود. فرآیند جدا کردن و بازگرداندن خطا در دو بخش مقابل کلید اتصال به همان منطق پیروی میکند.
در نظرات اضافی در کاربرد شامل:
برای اجرای جدا کردن خطا با استفاده از طرح بازیاب کنترلی خودکار، تابع محافظت جریان فوری (صفر زمان) مداربر خروجی ایستگاه باید غیرفعال شود و با محافظت فوری با تأخیر جایگزین شود.
هنگامی که خطاها موقت یا دائمی در خطوط فرعی رخ میدهند، توسط بازیابهای کنترلی خودکار نصب شده در خطوط فرعی برطرف میشوند. تنظیمات محافظت و زمان عملیات بازیابهای فرعی باید به ترتیب کمتر و کوتاهتر از بازیابهای خط اصلی بالادست باشد.
یک سیستم خودکارسازی توزیع با استفاده از کنترل محلی میتواند با سرمایهگذاری نسبتاً کم قابلیت اطمینان تأمین را افزایش دهد. علاوه بر این، چون بازیابهای کنترلی خودکار مدرن بر پایه میکروپروسسور و هوشمند هستند، رابطهایی برای گسترش نظارت دوردست در آینده ارائه میدهند. وقتی زیرساختهای ارتباطی و سیستمهای مرکزی موجود باشند، سیستم میتواند به طور سلسبي به یک طرح خودکارسازی خط تغذیه مبتنی بر کنترل مرکزی منتقل شود.
2. چگونه میتوان قابلیت اطمینان تأمین انرژی را افزایش داد و مدت زمان قطعی خطوط را کاهش داد
استفاده از PLC (کنترلگر منطق برنامهپذیر) با عملکرد بالا به عنوان مرکز کنترل بازیاب کنترلی خودکار.
خطاها موقت را به سرعت برطرف کنید تا مدت زمان قطعی را به حداقل برسانید. در سیستمهای برق، بیش از 70٪ خطاها خطی موقت هستند. اگر خطاها موقت مثل خطاها دائمی در نظر گرفته شوند، قطعیهای طولانیمدت رخ میدهند. بنابراین، یک عملکرد بازبندی اولیه سریع به بازیابهای کنترلی خودکار اضافه شده است که میتواند خطاها موقت را در 0.3-1.0 ثانیه (تنظیمات بر اساس شرایط خط متفاوت است) برطرف کند و به طور قابل توجهی مدت زمان قطعی برای حوادث موقت را کاهش دهد.
قفل کردن همزمان در هر دو انتهای بخش خطا. مداربرهای سنتی فقط میتوانند یک انتهای خط خطا را در هنگام وقوع خطا قفل کنند. در مقابل، بازیابهای کنترلی خودکار میتوانند هر دو انتهای یک بخش خطا دائمی را به طور همزمان جدا کنند، که منجر به عدم قطعی در مناطق غیر خطا، کوتاهتر شدن زمان بازگردانی، کاهش تعداد تلاشهای بازبندی و کاهش تنش در شبکه میشود.
3. اصول کاربرد بازیابهای کنترلی خودکار در شبکههای توزیع
شرایط عملیاتی: باید به تمام خطاها اجازه داده شود که به عنوان خطاهای موقت در نظر گرفته شوند، تا از عملکرد نادرست به دلیل جریان ورودی جلوگیری شود. قفل شدن پس از قطع باید فقط در صورت وجود خطاها دائمی اتفاق بیفتد.
انتخاب و استقرار خودکار بازیابی کنندههای مدار به طور اقتصادی و منطقی بر اساس اندازه بار و طول خط.
انتخاب جریان اسمی، ظرفیت قطع، رتبه جریان کوتاه مدار و مقاومت جریان دینامیکی/حرارتی خودکار بازیابی کننده مدار بر اساس مکان نصب آن. معمولاً باید رتبه جریان کوتاه مدار بیش از 16 کیلوآمپر باشد تا ظرفیت شبکه در حال افزایش پشتیبانی شود.
هماهنگی صحیح تنظیمات حفاظتی، از جمله جریان قطع، تعداد تلاشهای بازیابی و ویژگیهای تأخیر زمانی.
هماهنگی بین خودکار بازیابی کنندههای مدار بالادست و پاییندست: تعداد عملیات جریان خطا مجاز باید سطح به سطح کاهش یابد و تأخیر زمانی برای بازیابی باید سطح به سطح افزایش یابد (معمولاً به 8 ثانیه در هر مرحله تنظیم میشود).
