AC 고압 자동 재개폐기 (이 문서에서는 재개폐기로 간단히 표기)
AC 고압 자동 재개폐기(이 문서에서는 재개폐기로 간단히 표기)는 자체 제어 기능(추가적인 계전 보호 및 작동 장치 없이 자체적으로 고장 전류 검출, 작동 순서 제어 및 실행 기능을 갖춤)과 보호 기능을 가진 고압 스위치기입니다. 이 장비는 재개폐기의 주 회로를 통과하는 전류와 전압을 자동으로 감지하며, 고장 발생 시 역시간 제한 보호에 따라 고장 전류를 자동으로 차단하고, 사전 설정된 시간 순서에 따라 여러 번의 재개폐 작업을 자동으로 수행합니다.
1. 배선 자동화를 실현하는 재개폐기 방안의 주요 특성
공중 배전 라인의 자동화를 위한 재개폐기 방안은 재개폐기의 단락 전류 차단 능력, 보호, 모니터링, 통신 등의 다기능을 활용합니다. 이는 변전소의 보호 스위치 장치의 동작에 의존하지 않습니다. 재개폐기들 간의 보호 설정 값과 시간의 조정을 통해 고장 위치를 자동으로 파악하고 고립하며, 변전소의 버스를 라인으로 확장하는 기능을 가지고 있습니다.
보호 장치로서, 메인 라인의 재개폐기는 지선의 고장을 신속하게 구분하고 고립할 수 있습니다.재개폐기 방안의 주요 기능은 배선 자동화를 실현하는 것입니다. 통신 자동화 시스템이 없는 경우에도 자동으로 고장을 격리할 수 있어, 전체 자동화 프로젝트를 단계적으로 실시할 수 있습니다. 조건이 충족되면 통신 및 자동화 시스템을 개선하여 모든 자동화 기능을 실현할 수 있습니다.
재개폐기 방안의 배선 자동화는 상대적으로 간단한 네트워크 구조를 가지는 더블-파워 핸드-인-핸드 환형망 공급 구조에 적합합니다. 두 라인은 중간 연결 스위치 장치를 통해 연결됩니다. 정상 작동 시, 연결 스위치 장치는 열린 상태이며, 시스템은 개방 회로 모드로 작동합니다. 특정 구간에서 고장이 발생하면, 네트워크 구조를 통해 정상적인 전력 공급을 전환하여 고장이 없는 구간이 정상적으로 작동하도록 하여, 전력 공급 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 두 전력 공급 사이의 거리가 10km를 초과하지 않을 때, 구간 수와 자동화 조정을 고려하여 세 개의 스위치(재개폐기)를 사용하는 4구간 모드를 고려하는 것이 바람직하며, 각 구간의 평균 길이는 약 2.5km입니다.
도 1에 나타난 배선을 예로 들어, B1과 B2는 변전소의 출발 스위치(회로 차단기)이고, R0 - R2는 라인 구간 분할 스위치(재개폐기)입니다. 정상 상태에서는 B1, B2, R1, R2가 닫혀 있으며, R0는 열려 있습니다.
상호 연결된 다른 쪽의 2구간 라인의 고장 격리 및 전력 복구 과정도 위와 같습니다.
응용 참고사항 (1) 재개폐기 방안을 이용하여 고장을 격리하려면, 변전소의 출발 스위치는 0초 빠른 차단 기능과 고장 시간 제한 빠른 차단 기능을 가져야 합니다. (2) 지선에서 일시적 또는 영구적 고장이 발생할 때, 지선에 설치된 배선 재개폐기의 보호 동작을 이용하여 격리합니다. 지선 재개폐기의 보호 동작 설정 값과 동작 시간은 메인 라인 재개폐기보다 작아야 합니다.
현지 제어 방법을 사용하는 배전망 자동화는 비교적 낮은 투자로 전력 공급 신뢰성을 향상시키는 목표를 달성할 수 있습니다. 또한, 재개폐기와 같은 마이크로컴퓨터 기반의 지능형 장치는 향후 원격 모니터링 확장을 위한 인터페이스도 제공합니다. 조건이 충족되면, 통신 및 중앙 제어 시스템을 개선하여, 중앙 제어 모드 하의 배선 자동화 방안으로 전환할 수 있습니다.
2. 전력 공급 신뢰성 향상 및 선로 정전 시간 감소 방법
(1) PLC(프로그래밍 가능한 논리 제어기)의 고성능 제품을 재개폐기의 제어 센터로 선택합니다.
(2) 일시적 고장을 신속하게 해결하여 정전 시간을 줄입니다. 전력 시스템에서 70% 이상의 선로 고장은 일시적 고장입니다. 일시적 고장을 영구적 고장과 동일하게 처리하면, 비교적 장기간의 정전이 발생합니다. 따라서 재개폐기에 첫 번째 빠른 재개폐 기능을 추가하여, 0.3 - 1.0초(다른 선로마다 다른 설정) 내에 일시적 고장을 해결하여, 일시적 고장 동안의 정전 시간을 크게 줄입니다.
(3) 고장 구간의 양쪽 끝을 동시에 잠금합니다. 선로 고장이 발생할 때, 전통적인 회로 차단기는 고장 선로의 한쪽 끝만 잠글 수 있습니다. 그러나 재개폐기를 사용하면, 영구적 선로 고장이 발생할 때 고장 구간의 양쪽 끝을 동시에 격리하여, 고장이 없는 구간의 정전을 방지하고, 정상적인 전력 공급을 복구하는 시간을 단축하며, 재개폐기의 재개폐 횟수와 전력 그리드 시스템에 미치는 영향을 줄입니다.
3. 배전망에서 재개폐기의 적용 원칙
(1) 운전 조건 모든 고장은 일시적 고장으로 처리될 기회를 가져야 합니다. 유입 전류의 영향을 피해야 하며, 개방 후 잠금 동작은 영구적 고장이 발생했을 때만 이루어져야 합니다.
(2) 부하 크기와 선로 길이에 따라 경제적이고 합리적으로 재개폐기를 배치하고 선택합니다.
(3) 설치 위치에 따라 재개폐기의 정격 전류, 차단 용량, 단락 전류, 동적 및 열 안정 전류를 결정합니다. 일반적으로 단락 전류의 상한은 16kA 이상으로 선택하여 지속적으로 증가하는 전력 그리드 용량 요구 사항을 충족해야 합니다.
(4) 트립 전류, 재개폐 횟수, 지연 시간 특성 등 보호 조정을 올바르게 설정합니다.
(5) 재개폐기 간의 조정을 위해, 고장 전류 동작 시간은 단계적으로 적게 설정해야 하며, 재개폐기 지연 시간은 단계적으로 길게 설정해야 합니다(일반적으로 8초로 설정).
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