Pārtikas aizsardzības risinājums ar mikroprocesora bāzētiem relejiem modernām gudrām pārdevētajām tīkliem

1. Ievade un galvenie izaicinājumi​
   Distribuēto enerģijas resursu (DER) (piemēram, saules un vēja enerģija) pieaugoša integrācija elektrotīkās, kā arī lietotāju pieaugošās prasības pēc enerģijas piegādes drošības un uzticamības, rada smagas izaicinājumus tradicionālām barošanas līniju aizsardzības shēmām. Šis risinājums ir izstrādāts, lai risinātu šādus trīs galvenos izaicinājumus:

• ​Lokālais spuldze:​​ Iekārtu, piemēram, kontaktieru iekšējie īssaites var izraisīt ļoti destruktīvas lokālās spuldzes, kas apdraud iekārtu un personāla drošību, tāpēc no aizsardzības sistēmas tiek prasīta ļoti ātra reakcija.
• ​Augstā impedancē balstīti zemes defekti:​​ Īpaši vienfazējie zemes defekti lauku teritorijās vai teritorijās ar augsto zemes rezistīvību, kas raksturojas ar zemu defekta strāvas vērtību, ir grūti uzticami detektējami, izmantojot tradicionālo nulles sekvenču pārstrāvas aizsardzību, kas rada risku, ka aizsardzība nedarbojas pareizi.
• ​Distribuēto enerģijas resursu (DER) integrācijas ietekme:​​ DER integrācija maina elektrotīklu enerģijas plūsmas virzienus un īssaites strāvas raksturlielus, potenciāli izraisojot aizsardzības nepareizu darbību (aplama izlešana) vai neizpildīšanos, un ievieš nevēlamu saldenības risku.

Šis risinājums, balstoties uz moderniem mikroprocesora bāzētiem aizsargrelejiem un integrējot vairākas inovatīvas algoritmus, nodrošina visaptverošu, ātru un uzticamu barošanas līniju aizsardzību modernajiem elektrotīkliem.

​2. Risinājuma detaļas​
Mūsu barošanas līniju aizsargrelejs izmanto modulāru dizainu, integrējot šādas galvenās aizsardzības funkcijas, lai risinātu minētos izaicinājumus.

​2.1 Daudzfrekvences lokālās spuldzes aizsardzības (AFP) modulis​

• ​Tehniskais princips:​​ Izmanto patentētu daudzfrekvences detektācijas tehnoloģiju, vienlaikus monitorējot gaismas intensitāti (ar speciāliem lokālās spuldzes sensoriem) un strāvas maiņas ātrumu (di/dt). Defekts tiek apstiprināts kā lokālā spuldze tikai tad, kad abas nosacījumi – "intensīva lokālās spuldzes signāla" UN "ātra pārstrāva raksturliel (>10 kA/ms)" – tiek izpildīti (loģiskā AND operācija). Šis divkritēriju princips efektīvi novērš aplamo darbību, ko izraisa ārējie gaismas avoti vai pārslēguma pārstrāvas.
• ​Darbības priekšrocības:​​ Iespējami ātri darbības ātrumi, kas ir izstrādāti, lai samazinātu lokālās spuldzes enerģiju.
• ​Lietojuma piemērs:​​ Pēc izvietošanas liela datu centra vidējsprieguma elektrotīklā šis modulis sasniedza kopējo defekta izbeigšanas laiku mazāk par 4 milisekundēm, kas ir trīs reizes ātrāk nekā tradicionālās tikai strāvas balstītās aizsardzības shēmas, būtiski samazinot iekārtu bojājumu risku.

​2.2 Augsti jūtīgs zemas strāvas zemes defekta aizsardzības modulis​

• ​Tehniskais princips:​​ Izmanto nulles sekvenču admitancijas metodi. Šī metode ietver sistēmas nulles sekvenču sprieguma (3U₀) un nulles sekvenču strāvas (3I₀) reāllaika, precīzu mērījumu, aprēķinot atbilstošo admitancijas vērtību. Šis algoritms ir salīdzinoši neatkarīgs no sistēmas kapacitatīvās zemes defekta strāvas variācijām, efektīvi atšķirjot normālo kapacitatīvo strāvu un defekta izraisīto režektīvo strāvu, tādējādi precīzi identificējot augstu impedanci balstītus zemes defektus ar pretestības vērtībām līdz pat 1 kΩ vai augstāk.
• ​Darbības priekšrocības:​​ Risina problēmu ar nepietiekamu jūtību tradicionālajās aizsardzības shēmās pie defektiem ar augstu pārejas pretestību, būtiski samazinot šoku un ugunsgrēka riskus.
• ​Lietojuma piemērs:​​ Pilotprojektā lauku tīklā (kas raksturojas ar augstu kapacitatīvo zemes defekta strāvu un nevienmērīgiem līniju izolecijas līmeņiem) šīs tehnoloģijas izmantošana palielināja kopējo zemes defekta detektēšanas procentu no 65% ar tradicionālajām shēmām līdz 92%, būtiski palielinot enerģijas piegādes drošību.

​2.3 Adaptīvais pret-saldenības aizsardzības modulis​

• ​Tehniskais princips:​​ Lai risinātu saldenības risku, ko izraisa DER integrācija, šis modulis kombinē pasīvus un aktīvus detektācijas metodes.
• ​Pasīvā monitoringa:​​ Nepārtraukti monitorē neuzticamus parametrus kopīgā savienojuma punktā (PCC), piemēram, sprieguma frekvences novirzes (Δf > 0.5 Hz) un fāzes lejupplūsmas (Δφ > 10°).
• ​Aktīvā noteikšana:​​ Kad pasīvie monitoringa rādītāji pārsniedz iestatītās sliekste, tiek iekļautas aktīvās metodes, piemēram, Aktīvā frekvences novirze, lai ātri apstiprinātu saldenības stāvokli.
• ​Darbības priekšrocības:​​ Garantē DER ātru atvienošanu ļoti īsā laikā (< 200 ms, atbilstoši tīkla kodeksa prasībām) pēc saldenības radīšanās, novēršot bīstamības tīkla iekārtām un remontdarbiem, kas rodas no nevēlamām saldenībām.
• ​Lietojuma piemērs:​​ Apstiprināts mikrotīkla projektā, kurā ir vairāki saules paneļu masīvi, šis pret-saldenības modulis sasniedza 99,7% precizitātes rādītāju. Tas efektīvi novērš saldenības, minimizējot nepieciešamos izlešanas gadījumus, kas izraisīti normālām tīkla perturbācijām, tādējādi palielinot distribuēto enerģijas resursu izmantošanas rādītāju.

​3. Galvenā vērtība kopsavilkums​
Šis mikroprocesora bāzētā aizsardzības risinājums, integrējot vairākas intelektuālas algoritmus, sasniedz:

• ​Palielinātu drošību:​​ Maksimizē personāla un iekārtu aizsardzību, izmantojot milisekundēs lokālās spuldzes aizsardzību un ļoti augstu jūtību zemes defektu aizsardzībai.
• ​Augstu uzticamību:​​ Efektīvi risina sarežģījumus, ko izraisa DER integrācija, precīzi identificējot saldenības stāvokļus un augstu impedanci balstītus defektus, izdzēšot aizsardzības "blind spots".
• ​Ātru atjaunošanu:​​ Ļauj ātru defekta izbeigšanu, veicinot ātru tīkla pašaplabsošanos, samazinot bezenerģijas laiku un palielinot enerģijas piegādes uzticamību.