دستگاه هوشمند خاموش کننده قوس الکتریکی (برای سیستم های بدون زمینه ۳ تا ۳۵ کیلوولت)

در شبکه‌های تأمین برق ۳-۳۵ کیلوولت در چین، بیشتر سیستم‌ها با نوتروال غیرمتصل کار می‌کنند. استانداردها اجازه عملیات تا ۲ ساعت پس از خطای زمینی تک‌فاز را می‌دهند که هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان تأمین را بهبود می‌بخشد. با این حال، با افزایش ظرفیت سیستم و جایگزینی خطوط هوایی با کابل‌ها، جریان خازنی سیستم به زمین به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
وقتی خطای زمینی تک‌فاز رخ می‌دهد، جریان خازنی بزرگ این امکان را فراهم می‌کند که قوس خطا دشوارتر خاموش شود که می‌تواند به قوس‌زمینی متناوب تبدیل شود. ولتاژ بیش از حد ناشی از قوس‌زمینی و ولتاژ بیش از حد ناشی از فرورزونانس خطرات جدی برای امنیت شبکه ایجاد می‌کنند. در میان آنها، ولتاژ بیش از حد قوس‌زمینی تک‌فاز مهم‌ترین است - فازهای بدون خطا می‌توانند به ۳-۳/۵ برابر ولتاژ عادی خود افزایش یابند. تعریض مداوم در این سطح می‌تواند عایق‌بندی تجهیزات را آسیب ببیند؛ تخریب تجمعی نقاط ضعف ایجاد می‌کند که می‌تواند منجر به شکست عایق‌بندی زمینی، خطا بین فازها، خرابی عایق‌بندی موتور، انفجار کابل‌ها، اشباع PT و فرورزونانس منجر به سوختن PT و انفجار محافظ‌ها شود.

به طور سنتی، شبکه‌ها لوله‌های خنثی‌ساز قوس را در نوتروال نصب می‌کنند تا جریان خازنی را جبران کرده و احتمال قوس‌زنی را کاهش دهند. با این حال، به دلیل محدودیت‌های ذاتی لوله‌های خنثی‌ساز قوس - به ویژه مشکلات آنها در جبران موثر جریان (به ویژه اجزای با فرکانس بالا) که تجهیزات را آسیب می‌بیند - مهار معمولاً کافی نیست.
با توجه به مطالعات گسترده درباره این لوله‌ها، دستگاه خنثی‌ساز قوس هوشمند RMRXHG را توسعه دادیم که برای مقابله با ولتاژ بیش از حد بلندمدت ناشی از خطاهای قوس‌زمینی طراحی شده و مهار و حفاظت هوشمندانه‌تر و موثرتر برای سیستم‌های غیرمتصل به زمین ارائه می‌دهد.

دامنه کاربرد

• قابل کاربرد در سیستم‌های برق متوسط ولتاژ ۳-۳۵ کیلوولت.
• مناسب برای سیستم‌های با نوتروال غیرمتصل، سیستم‌های متصل به زمین با فرورزونانس (از طریق لوله خنثی‌ساز قوس) و سیستم‌های متصل به زمین با مقاومت بالا.
• مناسب برای شبکه‌هایی که از خطوط کابلی غالب، ترکیبی از خطوط کابلی و هوایی، یا شبکه‌هایی که از خطوط هوایی غالب استفاده می‌کنند.

عملکرد‌های اساسی

• در حالت عادی، دستگاه سیگنال‌های PT را نظارت می‌کند و عملکردهای هشدار، قطع و قفل را ارائه می‌دهد. شامل تشخیص خطای تک‌فاز، تعیین موقعیت نقطه انتقال خطا، خنثی‌سازی قوس، خنثی‌سازی هارمونیک، هشدار ولتاژ بیش از حد و ضبط خطا است.
• پارامترهایی مانند زمان خطا، نوع خطا، فاز خطا، ولتاژ خط و جریان نوتروال را ضبط می‌کند که تسهیل می‌کند تحلیل خطا.
• وقتی خطای زمینی تک‌فاز رخ می‌دهد، دستگاه در ۳۰ میلی‌ثانیه واکنش نشان می‌دهد، نوع خطا را تعیین می‌کند و به طور خودکار روش‌های خنثی‌سازی قوس (لوله خنثی‌ساز قوس، مقاومت زمینی یا روش‌های دیگر) را انتخاب می‌کند.
• قوس‌زمینی مداوم را مهار می‌کند و خطر تخریب عایق‌بندی، خطا بین فازها یا انفجار تجهیزات را کاهش می‌دهد.
• نظارت بر قطع PT را ارائه می‌دهد تا از عملکردهای غلط به دلیل خرابی PT جلوگیری شود.
• فن‌آوری تغییر هوشمند PTK را دارد که ولتاژ بیش از حد مداوم ناشی از خطاهای قوس‌زمینی را مهار می‌کند و ایمنی تجهیزات را حفظ می‌کند.
• پشتیبانی از ارتباط RS-485 و پروتکل MODBUS برای جمع‌آوری داده و نظارت دوردست.

عملکردهای اضافی

• می‌تواند با مدار انتخاب خودکار نوتروال پیکربندی شود.
• با دستگاه انتخاب زمینی با جریان کم RMRXL برای بهبود دقت تشخیص خطا کار می‌کند.
• حالت اختیاری "حذف": فن‌آوری خاص که بار باقی‌مانده را تخلیه می‌کند و از آسیب فرورزونانس به PT‌ها جلوگیری می‌کند.
• ماژول‌های خنثی‌سازی هارمونیک اضافی قابل تنظیم توسط کاربر در دسترس است.

اصل کار

• کنترل‌کننده به طور مداوم ولتاژ ثانویه PT‌ها در اتصال دلتای باز را نظارت می‌کند.
• وقتی خطای زمینی تک‌فاز رخ می‌دهد، تغییرات در ولتاژ ثانویه PT‌ها (Ua، Ub، Uc) تحلیل می‌شوند تا نوع خطا تعیین شود.
• برای خطاهای زمینی فلزی، دستگاه به سرعت نقطه خطا را جدا می‌کند، سیگنال‌های قطع را صادر می‌کند و تجهیزات و افراد را محافظت می‌کند.
• برای خطاهای قوس‌زمینی متناوب، سیستم ویژگی‌های خطا را تشخیص می‌دهد و واحد خنثی‌سازی را در ۳۰-۴۰ میلی‌ثانیه به طور خودکار فعال می‌کند تا از افزایش ولتاژ بیش از حد جلوگیری کند.
• برای سیستم‌های متصل به زمین با فرورزونانس، دستگاه ولتاژ بیش از حد گذرا و پایدار را مهار می‌کند و بازیابی ایمن سیستم را تضمین می‌کند.

ویژگی‌های اصلی

• ضبط داده‌ها: ولتاژ، جریان و پارامترهای خطا را برای تحلیل و رفع اشکال ضبط می‌کند.
• پاسخ سریع: زمان عملکرد ۳۰ تا ۴۰ میلی‌ثانیه، به سرعت خطا‌های قوس-زمین را کاهش می‌دهد.
• بازیابی خودکار: قادر به خاموش کردن سریع قوس‌های گذرا و بازنشانی عملکرد سیستم است.
• عملکرد طولانی: اجازه می‌دهد شبکه‌ها تا ۲ ساعت با خطاهای زمین‌گیری تک‌فازه کار کنند، که منجر به کاهش زمان و هزینه‌های قطع برق می‌شود.
• حفاظت جامع: تحت تأثیر توپولوژی یا شرایط عملکرد سیستم قرار نمی‌گیرد.
• قابلیت اطمینان بالا: با مانیتورینگ PT کمکی مجهز شده تا از خرابی‌ها جلوگیری شود.
• انتخاب هوشمند خطا: به طور خودکار مشخصات زمین‌گیری را شناسایی می‌کند و دقت را افزایش می‌دهد.
• طراحی انعطاف‌پذیر: چندین حالت کاری برای پیکربندی‌های مختلف شبکه را پشتیبانی می‌کند.