יחידה להגנה על קו פתרון להגנת קו מבוססת מחשב מיקרו

1. תקציר ורקע​
   עם התחזקות המבנה המורכב של רשתות החשמל - במיוחד עם פיתוח תמסורת מתח עילאי מאוד ישר (UHVDC), אינטגרציה נרחבת של אנרגיה מתחדשת וקווים מרובים של תמסורת מקבילה - דרישות הביצוע לקישור הגנה על קווי התמסורת הגיעו לרמה בלתי נשכחת. אתגר מרכזי מתרכז בהישג שיווי משקל בין שתי דרישות קריטיות: שמירה על פעולה מהירה ביותר של מכשירי הגנה בעת תקלות כדי לשמור על יציבות המערכת, תוך שמירה גם על בחירה חזקה כדי למנוע ניתוקים מיותרים והצפת תקלות. הסתירה הזו היא במיוחד בולטת במבנים מורכבים של רשת כמו קווים מקבילים בתצורת כפולה, שם עקרונות הגנה חד-צדדיים מסורתיים מתמודדים עם מגבלות משמעותיות.

הפתרון הזה משתמש בטכנולוגיה מתקדמת של הגנה מבוססת מחשב מיקרו, שמשלבת שלושה מודולים מרכזיים: הגנה על מרחק תדר כוח, הזזה מדויקת של מקום התקלה באמצעות גלי מעבר בשני קצות הקו, וסטרטגיות אוטומטיות של סגירה מחדש. הוא מכוון להגביר באופן כולל את האמינות, המהירות וה职能：我是一个专业电力科技领域的翻译官，负责高质量翻译产品文档、解决方案、系统菜单及文章内容准确翻译为指定语种。 根据您的要求，以下是翻译结果： ```html

1. תקציר ורקע​
   עם התחזקות המבנה המורכב של רשתות החשמל – במיוחד עם פיתוח תמסורת מתח עילאי מאוד ישר (UHVDC), אינטגרציה נרחבת של אנרגיה מתחדשת וקווים מרובים של תמסורת מקבילה – דרישות הביצוע לקישור הגנה על קווי התמסורת הגיעו לרמה בלתי נשכחת. אתגר מרכזי מתרכז בהישג שיווי משקל בין שתי דרישות קריטיות: שמירה על פעולה מהירה ביותר של מכשירי הגנה בעת תקלות כדי לשמור על יציבות המערכת, תוך שמירה גם על בחירה חזקה כדי למנוע ניתוקים מיותרים והצפת תקלות. הסתירה הזו היא במיוחד בולטת במבנים מורכבים של רשת כמו קווים מקבילים בתצורת כפולה, שם עקרונות הגנה חד-צדדיים מסורתיים מתמודדים עם מגבלות משמעותיות.

הפתרון הזה משתמש בטכנולוגיה מתקדמת של הגנה מבוססת מחשב מיקרו, שמשלבת שלושה מודולים מרכזיים: הגנה על מרחק תדר כוח, הזזה מדויקת של מקום התקלה באמצעות גלי מעבר בשני קצות הקו, וסטרטגיות אוטומטיות של סגירה מחדש. הוא מכוון להגביר באופן כולל את האמינות, המהירות והאינטליגנציה של הגנה על קו, ומספק תמיכה קריטית לבניית רשת חזקה ומתקדמת.

​2. ניתוח אתגרים מרכזיים​

• ​סכסוך בין מהירות ובין בחירה: סכמות הגנה מסורתיות לעתים דורשות פעולה מושכת כדי להבטיח בחירה, מה שהוא בסתירה לדרישה לתיקון מהיר של תקלות כדי לשמור על יציבות המערכת.
• ​הזזה מדויקת של מקום התקלה בקווים מקבילים בתצורת כפולה: ההשראות הדדיות בין קווים מקבילים מגדילות את מורכבות תכונות התקלה, מה שמפחית secara signifikan akurasi metode lokalisasi kerusakan tradisional dan menghambat identifikasi kerusakan serta pemulihan daya.
• ​Ketidakpastian yang dihasilkan oleh integrasi energi terbarukan: Integrasi pembangkit angin dan surya mengubah tingkat dan karakteristik arus pendek sirkuit, yang berpotensi menyebabkan operasi salah atau kegagalan perlindungan. Selain itu, fluktuasi output mereka menantang tingkat keberhasilan strategi penguncian kembali otomatis.

​3. Teknologi Inti dari Solusi​

​3.1 Perlindungan Jarak Variasi Frekuensi Daya (ΔZ Protection)​​

• ​Prinsip Teknis: Teknologi ini tidak dipengaruhi oleh arus beban selama operasi sistem normal. Ini menghitung impedansi kerusakan hanya menggunakan variasi frekuensi daya pada tegangan dan arus yang dihasilkan saat kerusakan. Dengan ambang batas awal yang tinggi, teknologi ini inheren arah, sangat selektif, dan tidak peka terhadap osilasi sistem dan resistansi transisi.
• ​Keunggulan Kinerja:
• Operasi ultra-cepat: Respon sangat cepat, dengan waktu operasi tipikal kurang dari 10ms.
• Keandalan tinggi: Efektif menghindari operasi salah karena pengaruh arus beban.
• ​Kasus Aplikasi: Pada saluran transmisi UHVDC ±800kV, teknologi ini mengurangi total waktu pemutusan kerusakan (operasi perlindungan + pemutusan sirkuit) untuk kerusakan dekat menjadi dalam 80ms, meningkatkan stabilitas transien sistem UHVDC secara signifikan.

​3.2 Lokalisasi Kerusakan Gelombang Berjalan Dua Ujung​

• ​Prinsip Teknis: Kerusakan menghasilkan gelombang berjalan yang merambat ke kedua ujung saluran. Menggunakan jam sinkronisasi GPS/BDS presisi tinggi, perangkat perlindungan di kedua ujung secara tepat merekam waktu kedatangan gelombang arus awal (t1 dan t2). Lokasi kerusakan dihitung secara akurat menggunakan rumus L = (v * Δt) / 2, di mana v adalah kecepatan gelombang dan Δt = |t1 - t2|.
• ​Keunggulan Kinerja:
• Akurasi ultra-tinggi: Lokalisasi kerusakan hampir tidak dipengaruhi oleh induktansi saluran, mode operasi sistem, resistansi transisi, atau jenuh CT (current transformer).
• Tidak bergantung pada parameter: Tidak bergantung pada parameter impedansi saluran, menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh ketidakakuratan parameter dalam metode berbasis impedansi tradisional.
• ​Kasus Aplikasi: Implementasi pada saluran ganda 500kV di menara yang sama mengurangi kesalahan lokalisasi kerusakan menjadi kurang dari 200 meter, meningkatkan akurasi lebih dari 80% dibandingkan dengan metode impedansi berbasis satu ujung tradisional. Ini sangat memudahkan identifikasi kerusakan dan pemeliharaan cepat.

​3.3 Strategi Penguncian Kembali Adaptif​

• ​Prinsip Teknis: Perangkat perlindungan berbasis komputer mikro secara cerdas membedakan jenis kerusakan (sementara atau permanen):
1. ​Kerusakan sementara: Setelah pemutusan, kekuatan dielektrik saluran pulih secara otomatis. Perangkat mendeteksi pemulihan isolasi dan segera mengeluarkan perintah penguncian kembali.
2. ​Kerusakan permanen: Perangkat mendeteksi kerusakan yang persisten dan mencegah penguncian kembali untuk mencegah pemutusan sirkuit sekunder, menjaga keamanan peralatan.
   Selain itu, strategi ini menyesuaikan dinamis waktu mati penguncian kembali berdasarkan kondisi sistem real-time (misalnya, saham output energi terbarukan) untuk mencocokkan karakteristik pemulihan sistem.
• ​Keunggulan Kinerja:

• Meningkatkan tingkat keberhasilan: Menghindari penguncian kembali pada kerusakan permanen, meningkatkan tingkat keberhasilan penguncian kembali dan keandalan pasokan daya secara signifikan.
• Mengurangi dampak: Mencegah goncangan sekunder yang tidak perlu pada sistem, melindungi peralatan.

• ​Kasus Aplikasi: Implementasi pada saluran keluar peternakan angin penting meningkatkan tingkat keberhasilan penguncian kembali dari 72% menjadi 93%, secara efektif mengurangi putusnya turbin angin yang disebabkan oleh kerusakan sementara saluran.

​4. Ringkasan Nilai Solusi​
Solusi perlindungan berbasis komputer mikro terintegrasi ini memberikan nilai inti kepada pelanggan melalui penerapan sinergis dari tiga teknologi kunci:

1. ​Peningkatan stabilitas sistem: Perlindungan ultra-cepat memisahkan kerusakan dengan cepat, memberikan waktu kritis untuk menjaga stabilitas grid.
2. ​Penyempurnaan keandalan pasokan daya: Penguncian kembali adaptif cerdas memaksimalkan pemulihan daya, mengurangi durasi dan kerugian pemadaman.
3. ​Penyempurnaan efisiensi operasional: Lokalisasi kerusakan presisi tinggi mengubah pemeliharaan dari "patroli saluran" menjadi "inspeksi titik", secara signifikan mengurangi biaya dan waktu pencarian.
4. ​Kesesuaian dengan sistem tenaga baru: Kinerja luar biasanya membuat solusi ini sangat cocok untuk skenario grid modern yang kompleks, termasuk UHVDC, integrasi energi terbarukan, dan saluran ganda.

1. תקציר ורקע​
   עם התחזקות המבנה המורכב של רשתות החשמל – במיוחד עם פיתוח תמסורת מתח עילאי מאוד ישר (UHVDC), אינטגרציה נרחבת של אנרגיה מתחדשת וקווים מרובים של תמסורת מקבילה – דרישות הביצוע לקישור הגנה על קווי התמסורת הגיעו לרמה בלתי נשכחת. אתגר מרכזי מתרכז בהישג שיווי משקל בין שתי דרישות קריטיות: שמירה על פעולה מהירה ביותר של מכשירי הגנה בעת תקלות כדי לשמור על יציבות המערכת, תוך שמירה גם על בחירה חזקה כדי למנוע ניתוקים מיותרים והצפת תקלות. הסתירה הזו היא במיוחד בולטת במבנים מורכבים של רשת כמו קווים מקבילים בתצורת כפולה, שם עקרונות הגנה חד-צדדיים מסורתיים מתמודדים עם מגבלות משמעותיות.

הפתרון הזה משתמש בטכנולוגיה מתקדמת של הגנה מבוססת מחשב מיקרו, שמשלבת שלושה מודולים מרכזיים: הגנה על מרחק תדר כוח, הזזה מדויקת של מקום התקלה באמצעות גלי מעבר בשני קצות הקו, וסטרטגיות אוטומטיות של סגירה מחדש. הוא מכוון להגביר באופן כולל את האמינות, המהירות והאינטליגנציה של הגנה על קו, ומספק תמיכה קריטית לבניית רשת חזקה ומתקדמת.

​2. ניתוח אתגרים מרכזיים​

• ​סכסוך בין מהירות ובין בחירה: סכמות הגנה מסורתיות לעתים דורשות פעולה מושכת כדי להבטיח בחירה, מה שהוא בסתירה לדרישה לתיקון מהיר של תקלות כדי לשמור על יציבות המערכת.
• ​הזזה מדויקת של מקום התקלה בקווים מקבילים בתצורת כפולה: ההשראות הדדיות בין קווים מקבילים מגדילות את מורכבות תכונות התקלה, מה שמפחית בצורה משמעותית את דיוק שיטות הזזה מסורתיות ומפריע לזהות תקלות ואפשרויות השבתה.
• ​חוסר ודאות הנובע מאינטגרציה של אנרגיה מתחדשת: אינטגרציה של תחנות רוח ושמש משנה את רמות והמאפיינים של זרם קצר, מה שיכול לגרום לשיבושים או כשלים במערכות הגנה. בנוסף, התנודות בעוצמת הפליטה שלהן מערערות את הצלחת אסטרטגיות הסגירה מחדש האוטומטית.

​3. טכנולוגיות המפתח של הפתרון​

​3.1 הגנה על מרחק תדר כוח (ΔZ Protection)​​

• ​עקרון טכנולוגי: טכנולוגיה זו אינה משפיעה על זרם עומס במהלך פעולת מערכת נורמלית. היא חישובה את התנגדות התקלה באמצעות רק השינויים בתדר כוח של מתח וזרם שנוצרים ברגע התקלה. עם ערכי התחלה גבוהים, היא כיוונית באופן טבעי, מאוד ברורה ולא רגישה לתנודות מערכת ותנגדות מעבר.
• ​יתרונות ביצועיים:
• פעולה מהירה מאוד: תגובה מהירה מאוד, זמן פעולה טיפוסי של פחות מ-10 מ"ש.
• אמינות גבוהה: מונעת בצורה יעילה פעולה לא נכונה עקב השפעת זרם עומס.
• ​דוגמה ליישום:在线传输线路上应用该技术后，近端故障的总故障清除时间（保护操作+断路器跳闸）缩短至80毫秒以内，显著提高了特高压直流系统的暂态稳定性。

​3.2 双端行波故障定位​

• ​技术原理: 故障产生行波，向线路两端传播。利用高精度GPS/BDS同步时钟，两端的保护装置精确记录初始电流行波到达时间（t1和t2）。通过公式L = (v * Δt) / 2计算故障位置，其中v是波速，Δt = |t1 - t2|。
• ​性能优势:
• 超高精度: 故障定位几乎不受线路互感、系统运行方式、过渡电阻或电流互感器饱和的影响。
• 参数无关: 不依赖于线路阻抗参数，消除了传统基于阻抗方法中的参数不准确引起的误差。
• ​应用案例: 在同塔双回500kV线路上部署后，故障定位误差减小到200米以内，比传统的单端阻抗法提高了80%以上的精度。这大大促进了快速故障识别和维护。

​3.3 自适应重合闸策略​

• ​技术原理: 微机保护装置智能区分故障类型（瞬时或永久）：
1. ​瞬时故障: 跳闸后，线路绝缘强度自行恢复。装置检测到绝缘恢复并及时发出重合闸命令。
2. ​永久故障: 装置检测到持续故障并阻止重合闸，以防止二次断路器跳闸，确保设备安全。
   此外，该策略根据实时系统条件（例如可再生能源输出比例）动态调整重合闸死区时间，以匹配系统恢复特性。
• ​性能优势:

• 提高成功率: 避免在永久故障上重合闸，显著提高重合闸成功率和供电可靠性。
• 减少影响: 防止不必要的二次冲击系统，保护设备。

• ​应用案例: 在关键风电场出线上的实施将重合闸成功率从72%提高到93%，有效减少了由瞬时线路故障引起的风电机组脱网。

​4. 解决方案价值总结​
这种集成的微机保护解决方案通过其三项关键技术的协同应用，为客户提供了核心价值：

1. ​增强系统稳定性: 超高速保护迅速隔离故障，争取宝贵时间以保持电网稳定。
2. ​提高供电可靠性: 智能自适应重合闸最大化恢复供电，减少停电时间和损失。
3. ​提高运行效率: 高精度故障定位将维护从“线路巡检”转变为“点检”，显著降低排查成本和时间。
4. ​适应新型电力系统: 其卓越的性能使其非常适合复杂的现代电网场景，包括特高压直流、可再生能源集成和多回路线路。