Saīsināta analīze par automātiskajiem līkstrūklām atkalievēšanas ierīcēm elektrotīklu pārmitinājuma automatizācijā

Automātiskais šķēršanas mehānisms ir augstsprieguma pārslēguma ierīce ar iebūvētu kontroli (tas pašam ir iebūvētas neesamības strāvas uztveršanas, darbības secības un izpildes funkcijas, neskaitot papildu releju aizsardzību vai darbības ierīces) un aizsardzības spējas. Tas var automātiski uztvert strāvu un spriedumu savā tīklā, automātiski apturēt neesamības strāvas saskaņā ar inversā laika aizsardzības īpašībām pie kļūdām un veikt vairākas atkalieslēgšanas saskaņā ar iepriekš noteiktiem laika aizstājumiem un secībām.

1.Automātiskā šķēršanas mehānisma shēmas principi un īpašības pie piegādes tīkla automatizācijas

Augšējo distribūcijas līniju automatizācija, izmantojot automātisko šķēršanas mehānisma shēmu, izmanto šķēršanas mehānisma spēju apturēt īsās slodzes strāvas un tā integrētās aizsardzības, uzraudzības un komunikācijas funkcijas. Bez atkarības no piedziņu stacijas pārslēguma ierīču aizsardzības darbībām, šī shēma automātiski atrod un izolē kļūdas, koordinējot aizsardzības iestatījumus un laiku starp šķēršanas mehānismiem, efektīvi paplašinot piedziņu stacijas šķīrni uz distribūcijas līniju. Galvenajā piegādes līnijā automātiskie šķēršanas mehānismi darbojas kā aizsardzības ierīces, ļaujot ātri segmentēt kļūdas un automātiski izolēt blakuslīnju kļūdas.

Automātiskā šķēršanas mehānisma shēmas galvenā funkcija ir sasniegt piegādes tīkla automatizāciju. Tā var automātiski izolēt kļūdas pat bez komunikācijas balstīta automatizācijas sistēmas, ļaujot visu automatizācijas projektu realizēt posmā. Kad apstākļi to ļauj, komunikācijas un automatizācijas sistēmas var pilnveidot vēlāk, lai sasniegtu pilnu automatizācijas funkcionalitāti.

Automātiskā šķēršanas mehānisma balstītā piegādes tīkla automatizācija ir piemērota salīdzinoši vienkāršiem tīklu struktūru, piemēram, divu enerģijas avotu “roka rokā” saistītajiem tīkliem. Šajā konfigurācijā divas piegādes līnijas ir savienotas caur vidējo saites pārslēgu. Normālajā darbībā saites pārslēgs paliek atvērts, un sistēma darbojas atvērtā ciklā. Ja notiek kļūda kādā daļā, tīkla rekonfigurācija ļauj nodrošināt ielādi, lai nepārtrauktu elektrosniedzēju nodrošināšanu nemainīgās daļas, būtiski uzlabojot piegādes drošumu. Ja divu enerģijas avotu attālums nepārsniedz 10 km, ņemot vērā segmentu skaitu un automatizācijas koordināciju, tiek ieteikta trīs šķēršanas mehānismu (automātiskais šķēršanas mehānisms), četri segmenta konfigurācija, kur katrs segments vidēji ir aptuveni 2,5 km gara.

Piemēram, ņemot vērā shēmu 1: B1 un B2 ir piedziņu stacijas izietie šķēršanas mehānismi; R0 līdz R2 ir līnijas segmentēšanas pārslēgi (automātiski šķēršanas mehānismi). Normālajā situācijā B1, B2, R1 un R2 ir aizvērti, bet R0 ir atvērts.

• Kļūda daļā ①: Pārejošām kļūdām enerģijas piegāde tiek atjaunota pirmā vai otrā B1 atkalieslēgšana. Nepārtraukto kļūdu gadījumā, kad B1 veic atkalieslēgšanu un pēc tam bloķē (atver un bloķē jebkuru turpmāku atkalieslēgšanu), R1 uztver ilgstošu sprieguma zudumu daļā ①. Pēc iepriekš noteiktā "mirstošā laika" ilguma t₁, R1 atveras. Tad R0 uztver ilgstošu sprieguma zudumu daļā ② ilgāku laiku t₂ (t₂ > t₁) un automātiski noslēdzas veiksmīgi, tādējādi izolējot kļūdu daļā ①.

• Kļūda daļā ②: Pārejošās kļūdas tiek novērstas ar R1 atkalieslēgšanas darbību (aizsardzības koordinācija liek izvairīties no B1 triecieniem). Nepārtraukto kļūdu gadījumā, kad R1 atkalieslēdzas un pēc tam bloķē, R0 uztver ilgstošu sprieguma zudumu daļā ② ilgāku laiku t₂ un automātiski noslēdzas. Noslēdzoties uz kļūdas līniju, tā tūlīt triec un bloķē, izolējot kļūdu daļā ②. Kļūdas izolācijas un atjaunošanas process abām daļām pretējā pusei saites pārslēga sekos tādam pašam loģikai.

Papildu apsvērumi lietošanā ietver:

• Lai īstenotu kļūdu izolāciju, izmantojot automātisko šķēršanas mehānisma shēmu, jāatspējo piedziņu stacijas izietā šķēršanas mehānisma momentānā pārstrāva (nulles laika) aizsardzības funkcija un to jāaizstāj ar laika aizstājuma momentāno aizsardzību.

• Ja blakuslīnijās notiek pārejošas vai nepārtrauktas kļūdas, tās tiek novērstas ar blakuslīnijās instalētajiem automātiskajiem šķēršanas mehānismiem. Blakuslīniju šķēršanas mehānismu aizsardzības iestatījumi un darbības laiki jāpadara zemāki un īsāki, nekā galvenā līnijas šķēršanas mehānismiem.

Distribūcijas automatizācijas sistēma, izmantojot vietējo kontroli, var uzlabot piegādes drošumu ar salīdzinoši zemu investīciju. Turklāt, jo modernie automātiskie šķēršanas mehānismi ir mikroprocesoru balstīti un inteliģenti, tie sniedz interfeisu nākotnes attālinātai uzraudzībai. Kad kļūst pieejama komunikācijas infrastruktūra un galvenā stacija, sistēma var viegli pāriet uz galvenā stacijas kontrolētu piegādes tīkla automatizācijas shēmu.

2. Kā uzlabot elektrosniedzēju drošumu un samazināt līnijas atslēgšanas laiku

• Izmantojiet augstveiktspējīgu PLC (programmējamu loģikas kontrolētāju) kā automātiskā šķēršanas mehānisma kontroles centru.

• Ātri novērsiet pārejošas kļūdas, lai minimizētu atslēgšanas laiku. Elektrotīklos vairāk nekā 70% līnijas kļūdu ir pārejošas. Ja pārejošas kļūdas tiek apstrādātas tāpat kā nepārtrauktas kļūdas, rezultātā būs ilgstošas atslēgšanas. Tāpēc automātiskajiem šķēršanas mehānismiem ir pievienota sākotnējā ātrā atkalieslēgšanas funkcija, kas var novērst pārejošas kļūdas laikā 0,3–1,0 sekundes (iestatījumi atšķiras atkarībā no līnijas stāvokļa), būtiski samazinot atslēgšanas laiku pārejošajām notikumiem.

• Abās kļūdas daļas galās notiek vienlaikusējs bloķēšanas režīms. Parastie šķēršanas mehānismi var bloķēt tikai vienu kļūdas līnijas galu. Savukārt automātiskie šķēršanas mehānismi var vienlaikus izolēt abas nepārtrauktu kļūdu daļas galas, novēršot atslēgšanu nenozīmīgajās daļās, īsinojot atjaunošanas laiku, samazinot atkalieslēgšanas mēģinājumu skaitu un mazinot tīkla slogu.

3.Automātiskā šķēršanas mehānisma pielietošanas principi distribūcijas tīklā

• Darbības apstākļi: Visiem defektēm jādod iespēja tikt uzskatītiem par īslaicīgiem triecienu, izvairot nepareizu darbību dēļ ievades straumes. Bloķēšana pēc trieciena jānotiek tikai gadījumā ar pastāvīgu defektu.

• Izvēlieties un ievietojiet Automātiskos līniju atslēgus ekonomiski un loģiski, balstoties uz slodzes lielumu un līnijas garumu.

• Izvēlieties Automātiskās līnijas atslēgas nominales strāvas, izsekošanas spēju, īslaicīgās strāvas reitingu un dinamiskās/termiskās noturības strāvu, atbilstoši to instalācijas atrašanās vietai. Maksimālais īslaicīgās strāvas reitings parasti jāizvēlas virs 16 kA, lai atbilstu nepārtraukti pieaugošajai tīkla kapacitātei.

• Pareizi koordinējiet aizsardzības iestatījumus, tostarp trieciena strāvu, atslēgšanas mēģinājumu skaitu un pagaidāmo laiku.

• Koordinējiet starp augšupielājošiem un lejupeļājošiem Automātiskajiem līnijas atslēgām: atļautais defekta strāvas darbību skaits jāsamazina pakāpeniski, un atslēgšanas pagaidāmais laiks jāpalielina pakāpeniski (parasti iestatīts 8 sekundes katrā stadijā).