Кратка анализа на автоматски превключувач во автоматизацијата на распределните линии

Автоматски преклопник на кружници е високонапоен превключувач со вградена контрола (инхерентно поседува функции за детекција на токот на грешка, контрола на редоследот на операциите и извршување без потреба од додатни реле за заштита или уреди за управување) и заштитни способности. Автоматски може да детектира токот и напонот во својата кружница, автоматски да прекине токови на грешка според карактеристиките на инверзна времесна заштита при грешки и да изврши многу повторни затворања според предодредени временски забрзувања и редоследи.

1. Принцип и карактеристики на аутоматизацијата на фидерите која се реализира со шемата на автоматски преклопник на кружници

Аутоматизацијата на надворешните распределбени линии користејќи шемата на автоматски преклопник на кружници ја искористува способноста на преклопникот да прекине токови на кратко поврзување и неговите интегрирани функции за заштита, мониторинг и комуникација. Без да се полага на заштитните акции на уредите за превклучување во подстанцијата, оваа шема автоматски локализира и изолира грешките преку координација на подесувањата и временските периоди меѓу преклопниците, ефективно проширувајќи го главниот бус на подстанцијата до распределбената линија. На главниот фидер, автоматските преклопници на кружници служат како заштитни уреди, овозможувајќи брзо сегментирање на грешки и автоматска изолација на грешки на гранчестите линии.

Основната функција на шемата на автоматски преклопник на кружници е да се постигне аутоматизација на фидерите. Може автоматски да изолира грешки и без систем за аутоматизација базиран на комуникација, што овозможува целиот проект за аутоматизација да се реализира во стадии. Кога условите тоа дозволуваат, системите за комуникација и аутоматизација можат подоцна да се подобрат за да се освојат целите функционалности на аутоматизацијата.

Аутоматизацијата на фидерите базирана на автоматски преклопник на кружници е прифатлива за релативно проста мрежна структура, како двострана „заедничка“ зациклена мрежа. Во оваа конфигурација, две фидери се поврзуваат преку среден превключувач за поврзување. Под нормални услови, превключувачот за поврзување останува отворен, а системот функционира во мод на отворена петлица. Кога се случи грешка на еден дел, ре-конфигурацијата на мрежата овозможува пренос на оптерот за да се одржи опремата на деловите без грешка, значително подобрувајќи надежноста на опремата. Кога растојанието помеѓу двата извора на енергија не надминува 10 км, разгледувајќи ги и бројот на сегменти и координацијата на аутоматизацијата, препорачлива се конфигурација со три преклопника (автоматски преклопник на кружници), четири сегмента, со просечно околу 2,5 км должина на секој сегмент.

Како пример, се користи дијаграмот на поврзување на Слика 1: B1 и B2 се излезни преклопници од подстанцијата; R0 до R2 се превключувачи за делови на линијата (автоматски преклопници на кружници). Под нормални услови, B1, B2, R1 и R2 се затворени, додека R0 е отворен.

• Грешка во дел ①: За преходни грешки, стројот се враќа на работа со првата или втората повторна операција на затворање на B1. За постоянни грешки, по повторното затворање и блокирање (отварање и блокирање на дополнителни повторни затворања) на B1, R1 детектира продолжен губиток на напон во дел ①. После предодреден временски период t₁, R1 се отвора. Последователно, R0 детектира продолнен губиток на напон во дел ② за подолг временски период t₂ (t₂ > t₁) и успешно се затвора, така што грешката во дел ① се изолира.

• Грешка во дел ②: Преходните грешки се очистуваат со повторното затворање на R1 (координацијата на заштитата го предотвраќа трептањето на B1). За постоянни грешки, после повторното затворање и блокирање на R1, R0 детектира продолнен губиток на напон во дел ② за временски период t₂ и автоматски се затвора. По затворањето на грешната линија, моментално трепнува и се блокира, изолирајќи грешката во дел ②. Процесот на изолација на грешката и враќање на работата на двата дела на спротивната страна на превключувачот за поврзување следи иста логика.

Дополнителни размислувања во примената вклучуваат:

• За да се имплементира изолација на грешка со шемата на автоматски преклопник на кружници, функцијата за немеднато прекинување на токот (законодавство на нулто време) на излезниот преклопник од подстанцијата треба да се оневозможи и да се замени со временско прекинување.

• Кога се случуваат преходни или постоянни грешки на гранчестите линии, те се очистуваат со автоматски преклопници на кружници поставени на гранчестите линии. Подесувањата за заштита и временските периоди за работа на преклопниците на гранчестите линии мора да се помали и кратки, соодветно, од онаа на преклопниците на главната линија.

Системот за аутоматизација на распределба користејќи локална контрола може да подобри надежноста на опремата со релативно ниска инвестиција. Повеќе од тоа, бидејќи современите автоматски преклопници на кружници се базирани на микропроцесори и се интелигентни, тие пружаат интерфејси за будущо проширено дистанционско мониторирање. Кога инфраструктурата за комуникација и системите за главна стана станат достапни, системот може беспрекинато да премине на шема за аутоматизација на фидерите контролирана од главна стана.

2. Како да се подобри надежноста на опремата и да се намали временскиот период на исечената линија

• Користете високоперформансен PLC (Програмабилен Логички Контролер) како контролен центар на автоматскиот преклопник на кружници.

• Брзо чистење на преходни грешки за минимизирање на временскиот период на исечување. Во системите за опрема, повеќе од 70% од грешките на линијата се преходни. Ако преходните грешки се третираат како постоянни, тоа доведува до долго исечување. Затоа, на автоматските преклопници на кружници е додадена функција за брзо повторно затворање, која може да очисти преходни грешки во временски период од 0,3-1,0 секунди (подесувањата варираат врз основа на условите на линијата), што значително намалува временскиот период на исечување за преходни настани.

• Исто време за блокирање на двете крајни точки на делот со грешка. Традиционалните преклопници можат само да блокираат една точка на линијата со грешка при настанувањето на грешка. Насупроти тоа, автоматските преклопници на кружници можат истовремено да изолираат двете крајни точки на дел со постоянна грешка, што го предотвраќа исечувањето на делови без грешка, скратува временскиот период на враќање, намалува бројот на обиди за повторно затворање и намалува напрегнатоста на мрежата.

3. Принципи на примена на автоматски преклопници на кружници во распределбените мрежи

• • Работни услови: Сите грешки треба да имаат можност да се третираат како преходни грешки, избегнувајќи погрешна работа поради приток на стрuja. Блокирањето после искачување треба да се случи само во случај на постојана грешка.

  • Изберете и испорачајте Автоматски преклопувачи на цеви економски и разумно врз основа на големината на оптежбата и должината на линијата.

  • Изберете номинален ток, капацитет за преклопување, класа на кратко поврзување и динамичка/термичка оддржливост на токот на Автоматскиот преклопувач според местото на инсталација. Максималната класа на кратко поврзување обично треба да биде над 16 кА за да се прилагоди на непрекинато зголемувајќи се капацитет на мрежата.

  • Правилно координирајте подесувањата на заштитата, вклучувајќи токот за искачување, бројот на обиди за преклопување и карактеристиките на одложување.

  • Координација помеѓу нагорен-страничните и долунагорен-страничните Автоматски преклопувачи: бројот на дозволени операции со грешка на токот треба да се намалува ниво по ниво, а времето за одложување за преклопување треба да се зголемува ниво по ниво (обично поставено на 8 секунди по стадиjum).