Paggamit ng Bagong Pole-Mounted Circuit Breakers sa Mga Maliit na Hidroelektrikong Estasyon sa mga Bundok

Ang maliit na hidroelektriko tumutukoy sa mga planta ng kuryente na may iisang yunit na kapasidad ng instalasyon na mas mababa sa 50,000 kV. Ang pag-integrate ng maliit na hidroelektriko sa grid ng distribusyon ay nagbabago sa topolohiya ng sistema at direksyon ng pagdaloy ng lakas. Ang literatura ay nagsisiwalat at nagtalakay sa mga hamong kinakaharap sa regulasyon ng mga rehiyon na may maraming maliit na hidroelektriko, nag-aaral ng mga estratehiya ng reclosing para sa mga linya ng grid ng distribusyon na may maliit na hidroelektriko, at inihanda ang isang bagong uri ng automatic safety disconnection device para sa maliit na hidroelektriko.

​1 Kasalukuyang Sitwasyon ng Maliit na Hidroelektriko sa Mga Bundok​
Ang kabuuang lugar ay 45,385 km², na ang terreno ng bundok ay umuunlad sa 98.3% ng rehiyon. Mayroong 58 maliit na planta ng hidroelektriko na may kabuuang kapasidad ng instalasyon na 41.45 MW, karamihan sa mga ito ay may kapasidad ng instalasyon na mas mababa sa 1 MW. Ang mga planta ay malawak na nakadistributo at may mahinang kondisyon ng komunikasyon.

Dahil sa kanilang edad, ang mga planta ay pangunahing gumagamit ng mekanikal na kontrol na kagamitan at kulang sa mga aparato ng awtomatikong kontrol. Ang karamihan sa mga gateway meter ay mga pulse meter, na umaasa sa manual na pagbasa nang walang kakayahan ng remote transmission. Ang mga kagamitan ng kontrol at proteksyon at mga kagamitan ng synchronization ay kulang sa mga interface ng komunikasyon, kaya kinakailangan ang manual na pagsasabi ng mga data ng operasyon sa mga dispatcher sa pamamagitan ng telepono.

Ang 10 kV lines ng grid ng 35 kV substation kadalasang gumagana sa isang hybrid mode kung saan ang maliit na hidroelektriko at paggamit ng load ay magkasama. Ang mataas na volt side ng main transformer ng estasyon ay gumagamit ng drop-out fuses, na simple sa disenyo at konektado sa 10 kV grid-connected lines sa pamamagitan ng T-connections.

​2 Pagsusuri ng Problema​
​2.1 Impluwensya sa Pag-activate ng Mga Automatic Control Device ng Linya​
Sa aktibong mga grid ng distribusyon, pagkatapos ng tripping ng circuit breaker ng outlet ng substation, ang mga maliit na planta ng hidroelektriko maaaring patuloy na magbigay ng lakas sa punto ng pagkakamali, na nagpapahirap sa pagtatapos ng fault arc at pagbawas ng tagumpay ng reclosing. Kung ang mga distributed energy resources (DERs) ay nananatili connected sa panahon ng reclosing, maaari itong magresulta sa asynchronous closing, na nagdudulot ng inrush currents na maaaring magresulta sa pagkakamali ng reclosing at pagkasira ng mga yunit ng maliit na hidroelektriko.

Ang ilang 10 kV grid-connected power plants ay kulang sa under-voltage disconnection protection para sa kanilang grid-connected line protection at generator protection, na hindi sumasapat sa mga pangangailangan ng operasyon ng grid. Ito ay malubhang nakakaapekto sa ligtas at maasinhin na suplay ng lakas ng grid at ang operational lifespan ng mga generator.

Kapag may pagkakamali sa grid-connected channel ng isang maliit na planta ng hidroelektriko, ang generator ay hindi mabilis na nag-disconnect pagkatapos na malinis ang fault sa bahagi ng sistema. Ito maaaring magresulta sa asynchronous grid reconnection pagkatapos ng aksyon ng reclosing ng linya sa bahagi ng sistema, na nagpapahinto sa pag-activate ng reclosing sa bahagi ng sistema at nagdudulot ng hindi kinakailangang pagkawala ng lakas para sa mga user ng public transformer, na nagreresulta sa malaking negatibong sosyal na impluwensya.

Kaya, kapag may pagkakamali sa grid-connected channel, ang hindi mabilis na pag-disconnect ng generator ay malubhang nakakaapekto sa ligtas at maasinhin na suplay ng lakas ng grid at maaaring magresulta sa asynchronous grid reconnection.

​2.2 Hindi Kompleto na Transmisyon ng Impormasyon ng Dispatch​
Batay sa mga field survey, ang karamihan sa mga maliit na planta ng hidroelektriko ay matatagpuan sa mga bundok, malayo sa sentral na substation ng grid. Ang pag-install ng dedicated optical fiber cables sa pamamagitan ng mga kagubatan ay maging mahal at hindi maasinhin. Ang pag-upgrade ng mga aparato ng awtomatikong kontrol at transmisyon ng data sa pamamagitan ng secure wireless private networks pagkatapos ng cybersecurity assessment ay kailangan din ng malaking investment. Bukod dito, ang karamihan sa mga maliit na planta ng hidroelektriko ay may limitadong kapasidad at mababang benepisyo ng pag-generate ng lakas, na bumabawas sa kanilang insentibo para sa upgrade. Ang mga limitasyon ng communication channel ay nagreresulta sa hindi kompleto na impormasyon na ipinapadala sa dispatch center.

Gayunpaman, ang hindi pag-transmit ng real-time operational data sa regional dispatch center ay nakakaapekto sa analisis ng mga dispatcher ng grid at reliabilidad ng 10 kV distribution transformers sa grid-connected lines. Ang platform ng dispatch ay mapipilitang mag-operate nang blind para sa mga maliit na planta ng hidroelektriko sa mahabang panahon, na nagpapanganib sa ligtas na operasyon ng regional grid.

​3 Solusyon​
​3.1 Buod ng Solusyon​
Upang makamit ang epektibong monitoring at data acquisition para sa mga yunit ng maliit na hidroelektriko at palakasin ang seguridad at reliabilidad ng grid, ang mga drop-out fuses sa mataas na volt side ng main transformers ay pinapalitan ng bagong pole-mounted vacuum circuit breakers na may high-precision electronic sensors. Ang mga ito ay pinagsamantalikan kasama ng Feeder Automation Terminals (FTUs) na may mga function ng remote signaling, telemetry, remote control, at automatic disconnection upang kunin ang data sa 10 kV grid connection point at switch status.

Ang existing gateway pulse meters ay pinapalitan ng three-phase electronic multifunctional energy meters upang kunin ang operational data mula sa mga yunit ng generator, na ina-upload sa FTU sa pamamagitan ng fieldbus. Ang FTU ay may dual-card communication vertical encryption module. Ang data ay ligtas na encrypted at ina-upload sa integrated regional dispatch system sa pamamagitan ng dedicated public wireless network channel na may malakas na signal coverage.

Kapag may fault sa grid-connected line na nagdudulot ng tripping ng outlet switch ng substation, ang loss-of-voltage protection ng FTU ay nag-activate, at ang pole-mounted circuit breaker ay binubuksan upang idisconnect ang maliit na planta ng hidroelektriko mula sa grid. Ang re-synchronization at reconnection ay nangyayari pagkatapos ng restoration ng suplay ng lakas.

​3.2 Digital Automation Package Equipment​
Ang digital automation package kasama ang ZW32-type pole-mounted circuit breakers, double-sided isolation disconnectors, power voltage transformers, at digital FTUs. Ang circuit breaker unit ay may tatlong combined electronic sensors (EVCT) at local digital unit (ADMU).

Ang buong disenyo ay compact at lightweight, na nagpapadali ng installation at maintenance. Sa paghahambing sa tradisyonal na intelligent via monitoring software ng detection equipment, ang sistemang ito ay nagbibigay-daan sa monitoring software na makakuha ng operational data mula sa operating systems ng 32 units. Ito ay parehong nakakakuha ng file sizes mula sa mga imahe ng camera at naga-monitor kung ang software ng detection devices (small-package, bar-package, missing-bar-in-carton, five-wheel detection) ay gumagana nang normal, kasama ang rejection action information data. Ang mga espesipikong pagpapakita ay kinabibilangan ng:

• Ang software ay nagpapadala ng rejected image data sa console.
• Ang software ay nagpapadala ng lahat ng image data sa console.
• Ang software ay nagpapadala ng lahat ng statistical data (kasama ang brand, date, time, unit information, etc.) sa console.

Sa pamamagitan ng factory intranet server, kapag ang monitoring software ng detection equipment ay nag-generate ng fault information data, ito ay ina-upload sa server, na nag-trigger ng on-site alarms sa pamamagitan ng factory intranet server. Ang fault information data ay ina-alert din sa pamamagitan ng PC at mobile terminals. Ang mga isyu tulad ng software crashes, camera disconnections, camera failure to capture images, faulty烟包到位检测 sensors, failure to receive defect images, at rejection device malfunctions ay nag-trigger ng warning pop-ups sa PC at mobile interfaces. Ang alarm page ay nagpapakita ng device fault information, location, occurrence time, at handling records.

​3.3 Implementasyon ng Early Warning Control sa Product Quality​
Sa pamamagitan ng pag-aanalisa ng detection data mula sa equipment, ang mga early warnings ay inilalabas kapag ang bilang ng defective cigarette packets ay lumampas sa threshold o abnormal defect frequencies. Ang quality warning function ay nagbibigay ng alert sa maintenance personnel upang ayusin o ayusin ang relevant parts ng main production equipment, na agad na nag-eeliminate ng quality defects at nagpaprevent ng pagdeteriorate.

Ang data mula sa small-package detection devices, five-wheel detection devices, missing-bar-in-carton detection devices, at bar-package detection devices ay ina-analisa batay sa quality defect image name information (kasama ang oras ng pag-occur ng defect, bilang ng defective products, at ang lokasyon ng camera kung saan natuklasan ang defect). Ang product defect warning ay inilalabas kapag ang bilang ng defect ay lumampas sa warning threshold.

Sa pamamagitan ng pag-aanalisa ng oras at bilang ng defective products, ang frequency ng defects sa isang tiyak na panahon at long-term trends ay maaaring istatistikal na analisin. Ito ay nagbibigay ng basehan para sa equipment evaluation management, timely alerts sa maintenance personnel para sa adjustments, at nagpapataas ng scientific maintenance management.

​3.4 Centralized Management ng Status ng Detection Equipment​
Ang production management personnel (process quality staff, equipment managers) ay gumagamit ng monitoring system upang sentral na ikumpara at analisin ang operational status ng detection devices at product defect situations, na nagreresulta sa centralized management ng status ng detection equipment. Ang detection equipment monitoring system ay maaaring ipakita ang real-time operational status, quality defect trends, at historical data statistical analysis para sa lahat ng detection equipment sa factory, na nagbibigay ng unified centralized management ng lahat ng equipment sa factory.

Ang comprehensive historical fault records ay maaaring analisin ang proporsyon ng mga faulty units, fault types, faulty equipment, at peak fault times. Ang planned maintenance management ay inimplementa para sa mga unit, fault types, at equipment na may madalas na pagkakamali upang maiwasan ang mga ito.

​4 Conclusion​
Sa kabuoan, ang equipment detection system sa cigarette manufacturing workshop ng isang tobacco factory nangangailangan ng real-time online monitoring upang siguruhin ang tracking ng operational status ng detection devices, na nagbibigay ng alarms at fault localization. Ito ay nagbabawas ng pagkakamali sa proseso ng produksyon ng cigarette packets, nagpapaligtas ng smooth production operations, at nagpapataas ng efficiency ng produksyon.