Inteligentne urządzenie do gaszenia łuku (dla naziemnych systemów 3–35 kV)

W sieciach zasilania o napięciu 3–35 kV w Chinach większość systemów działa z niezamkniętym neutralnym punktem. Normy pozwalają na działanie przez do 2 godzin po wystąpieniu przewodzenia jednofazowego do ziemi, co obniża koszty eksploatacji i poprawia niezawodność dostawy energii. Jednakże, gdy zdolność systemu wzrasta, a linie powietrzne są stopniowo zastępowane kablami, prąd pojemnościowy systemu do ziemi znacząco rośnie.
Gdy wystąpi przewodzenie jednofazowe do ziemi, duży prąd pojemnościowy utrudnia gaszenie łuku przewodzenia, co może przejść w niestabilne przewodzenie łukowe. Powstające w wyniku tego przewrotne napięcia przewodzenia łukowego i ferrorezonansowe napięcia przewrotne stanowią poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa sieci. Spośród nich, przewrotne napięcie przewodzenia łukowego jest najważniejsze – fazy nieuszkodzone mogą wzrosnąć do 3–3,5 razy ich normalnego napięcia fazowego. Utrzymanie się na tym poziomie może uszkodzić izolację sprzętu; kumulatywne degradacje tworzą słabe punkty, które mogą prowadzić do przebicia izolacji do ziemi, krótce między fazami, awarii izolacji silników, wybuchów kabli, nasycenia PT i ferrorezonansu powodującego spalenie PT oraz wybuchów ograniczników napięcia.

Tradycyjnie w sieciach instaluje się cewki hamujące łuk przy punkcie neutralnym, aby kompensować prąd pojemnościowy i zmniejszyć prawdopodobieństwo powstawania łuków. Jednak ze względu na wbudowane ograniczenia cewek hamujących łuk – szczególnie trudności w skutecznym kompensowaniu prądu (zwłaszcza składowych wysokich częstotliwości), które szkodzą sprzętom – redukcja często jest niewystarczająca.
Na podstawie szeroko zakrojonych badań takich cewek opracowaliśmy inteligentne urządzenie hamujące łuk RMRXHG, zaprojektowane do radzenia sobie z długotrwałymi napięciami przewrotowymi spowodowanymi przewodzeniem łukowym, zapewniając mądrzejsze i bardziej efektywne tłumienie i ochronę dla systemów bez zamknięcia neutralnego.

Zakres zastosowania

• Stosowane w sieciach średniego napięcia 3–35 kV.
• Odpowiednie dla systemów bez zamknięcia neutralnego, systemów z rezonansem (przez cewkę hamującą łuk) i systemów z wysokim oporem do ziemi.
• Odpowiednie dla sieci dominowanych przez linie kablowe, mieszane linie kablowe i powietrzne, lub sieci dominowane przez linie powietrzne.

Podstawowe funkcje

• W czasie normalnej pracy urządzenie monitoruje sygnały PT i zapewnia funkcje alarmu, odłączenia i blokady systemu. Obejmuje to detekcję przewodzenia jednofazowego, lokalizację punktu przewodzenia przejściowego, tłumienie łuku, tłumienie harmonicznych, alarm nadnapięcia i funkcje rejestrowania awarii.
• Rejestruje parametry takie jak czas awarii, typ awarii, faza awarii, napięcie liniowe i prąd neutralny, ułatwiając analizę awarii.
• Gdy wystąpi przewodzenie jednofazowe do ziemi, urządzenie reaguje w ciągu 30 ms, określa typ przewodzenia i automatycznie wybiera środki tłumienia łuku (cewkę hamującą łuk, opór do ziemi lub inne metody).
• Tłumi długotrwałe przewodzenie łukowe, zmniejszając ryzyko przebicia izolacji, krótce lub wybuchu sprzętu.
• Zapewnia monitorowanie rozłączenia PT, zapobiegając fałszywym działaniom spowodowanym awarią PT.
• Wykorzystuje technologię inteligentnego przełączania PTK, która tłumi długotrwałe napięcia przewrotowe spowodowane przewodzeniem łukowym, chroniąc bezpieczeństwo sprzętu.
• Obsługuje komunikację RS-485 i protokół MODBUS do pozyskiwania danych i zdalnego monitorowania.

Dodatkowe funkcje

• Może być wyposażone w obwód automatycznego wyboru neutralnego punktu.
• Działa wraz z urządzeniem wyboru przewodzenia niskoprądowego RMRXL, aby poprawić dokładność wykrywania awarii.
• Opcjonalny tryb „eliminacji”: specjalna technologia usuwa resztową ładunki i zapobiega uszkodzeniom PT spowodowanym ferrorezonansem.
• Dostępne moduły tłumienia harmonicznych dostosowane do potrzeb użytkownika.

Zasada działania

• Kontroler ciągle monitoruje wtórne napięcia PT w połączeniu otwartego delta.
• Gdy wystąpi przewodzenie jednofazowe do ziemi, analizowane są zmiany wtórnych napięć PT (Ua, Ub, Uc), aby określić typ przewodzenia.
• Dla przewodzeń metalicznych do ziemi, urządzenie szybko izoluje punkt przewodzenia, wysyła sygnały odłączenia i chroni sprzęt oraz personel.
• Dla niestabilnych przewodzeń łukowych, system wykrywa charakterystykę przewodzenia i automatycznie uruchamia jednostkę tłumienia w ciągu 30–40 ms, zapobiegając eskalacji napięcia przewrotowego.
• Dla systemów z rezonansem, urządzenie tłumione przewrotne i ustalone napięcia przewrotne, zapewniając bezpieczne odzyskanie systemu.

Główne cechy

• Rejestrowanie danych: Rejestruje napięcie, prąd i parametry uszkodzeń do analizy i rozwiązywania problemów.
• Szybka reakcja: Czas działania 30–40 ms, szybko tłumienie uszkodzeń spowodowanych łukiem przewodzenia do ziemi.
• Automatyczne odzyskiwanie: Szybkie gaszenie przejściowych łuków i przywracanie pracy systemu.
• Długotrwała praca: Pozwala sieciom pracować do 2 godzin z pojedynczymi uszkodzeniami fazowymi do ziemi, zmniejszając czas i koszty awarii.
• Kompleksowa ochrona: Nie jest wpływowana przez topologię systemu ani warunki pracy.
• Wysoka niezawodność: Wyposażona w monitorowanie pomocnicze PT, aby zapobiec awariom.
• Inteligentny wybór uszkodzeń: Automatycznie identyfikuje charakterystykę ziemnego, poprawiając dokładność.
• Elastyczny projekt: Wspiera wiele trybów pracy dla różnych konfiguracji sieci.