Die Revolution der Außenhochspannungsnetzschutzsysteme über herkömmliche Schaltgeräte -- Wiederzuschalter

Ⅰ. Kernfunktionale Positionierungsdifferenzen

​1. Wiederzuschalter: Intelligenter Selbstheilungsschalter​

• ​Wesen: Integriertes Bögenlöschesystem, Betriebsmechanismus und intelligente Steuerungseinheit. Fähig zur autonomen Fehlererkennung → Auslösung → zeitverzögerte Wiederschaltung → Sperre.
• ​Kernvorteile:
• ​Programmierbare Betriebsabläufe: Unterstützt anpassbare Abläufe (z.B. "ein schneller + drei verzögert" oder "zwei schnelle + zwei verzögert"), um transiente/permanente Störungen zu unterscheiden. Beispiel: Der erste schnelle Auslöse löst transiente Störungen; anschließende verzögerte Auslösungen koordinieren mit Sicherungen.
• ​Keine externe Steuerung: Integrierte Stromtransformator (CTs) und Mikroprozessoren nutzen direkt den Leitungsstrom für die Energieversorgung, arbeiten unabhängig ohne Relaisschutzpaneele.

​2. Freiluft-Hochspannungsschalter: Grundlegender Unterbrechungsapparat​

• ​Wesen: Alleinig für die Unterbrechung von Kurzschlussströmen zuständig, verlässt sich auf externe Relais für die Steuerlogik.
• ​Einschränkungen:
• Feste Betriebsabläufe (z.B. "Auslösen → 0,3s → Schließen-Auslösen → 180s → Schließen-Auslösen"), unfähig, sich an komplexe Verteilnetzschutzanforderungen anzupassen.
• Erfordert Steuerkästen und Gleichstromquellen, erhöht die Systemkomplexität und -kosten.

 II. Kernvorteile von Wiederzuschaltern

​ 1. Hohe Integration & Intelligenz

• ​Selbstständige Steuerung: Eingebettete Stromdetektion, Logikbeurteilung und leitungsbetriebene Funktion ermöglichen vollautomatische Prozesse, minimieren manuelle Eingriffe.
• ​Erweiterte Schutzzalgorithmen:
• Inverszeitliche Kennlinien passen genau an die Ampere-Sekunden-Kennlinien von Sicherungen an, um optimale Koordination zu gewährleisten.
• Optionale Nullfolge-CT-Module erhöhen die Genauigkeit der Erdschlussfehlererkennung.

​ 2. Sprung in der Versorgungsreliabilität

• ​Mehrfach-Wiederschaltmechanismus: 3–4 Wiederschaltversuche (z.B. "ein schneller + drei verzögert") stellen 80% der transienten Störungen beim ersten Versuch wieder her.

• ​Schnelle Fehlerisolation: Mit Abschnittsgeräten lokalisieren und isolieren Fehler in ≤30s, reduzieren den Ausfallbereich um 70%+.
• ​Rückwärtsstromverhinderung: Verzögert schließende Logik des Verbindungswiederzuschalters (QR0) verhindert Rückwärtsstrom während der Umspannwerkswartung.

​ 3. Kosteneffizienz & Einsatz​

• ​40% niedrigere Gesamtkosten:
• Eliminiert Relaisschutzpaneele, Gleichstromschirme und Schaltanlagenraum.
• Pfahlmontage (200–300 lbs) im Gegensatz zu Schaltern, die 1.800–3.000 lbs + Betonfundamente erfordern.
• ​3-mal längere Wartungszyklen:
• Vakuum/SF₆-Typen halten 10.000 Betriebsvorgänge aus; Wartung alle 3–5 Jahre im Gegensatz zu häufigen Federmechanik-Reparaturen bei Schaltern.

​ 4. Anpassungsfähigkeit an extreme Umgebungen​

• ​Verbesserte Wetterbeständigkeit:
• Dreiphasige gemeinsame Dose (SF₆-isoliert) toleriert -40°C bis 40°C.
• Hartschmelzharz-gekapselte geteilte Phasendesigns eignen sich für Bergwerke/Küstenregionen.
• ​Topologieflexibilität:
• Einzelphaseneinheiten für ländliche Zweige; dreiphasige Einheiten lösen Neutralerdschlussprobleme.

III. Vergleich der Schlüsselparameter

IV. Typische Anwendungen

1. ​Ländliche/Bergige Netze:
• Segmentiert lange Freileitungen (z.B. 10kV-Radialzuleitungen), ersetzt "Schalter + Schutzpaneele".
2. ​Stadtgrids Automatisierung:
• Ring-Main-Einheiten (RMU)-Knoten (QR0 ermöglicht automatischen Lasttransfer) mit FTU für "Drei-Fernsteuerung".
3. ​Spezielle Standorte: Ölfelder/Bergwerke (korrosionsresistenter Design + Antidiebstahl-Passwortfunktion).

V. Einschränkungen & Lösungen

1. ​Unterbrechungskapazitätsgrenze: Verwenden Sie Schalter für Kurzschlussströme >16kA.
2. ​Ungeerdete Systeme: Fügen Sie Nullfolge-CTs hinzu, um die Erkennung von Einphasenerdschlüssen zu verbessern.