Sistema de protección e automatización de liñas de distribución de alta precisión PMU
O sistema de automatización da protección da liña de distribución PMU é un novo sistema de automatización de distribución de liñas.
para resolver o problema actual, especialmente a falla a terra.
que se basea nunha Medición de Fasor Sincronizada da Rede de Distribución - μPMU.
PMU (unidade de medición de fasor), un dispositivo ou módulo autónomo. Os datos de mostraxe de tensión/corrente están todos con unha marca de tempo BDS/GPS precisa ao nivel de microsegundos.
Funcións básicas: • Fasor: amplitud, ángulo de fase, • Frecuencia (f) e Variación de Frecuencia (△f/△t)
Diagrama de bloques da arquitectura de hardware μPMU
Sistema de Medición de Área Amplia (WAMS)
• As medidas do PMU están sincronizadas absolutamente co Horario Mundial (UTC)
• Sincronización de medidas de área amplia de múltiples PMUs instalados en diferentes ubicacións
• Expresión matemática da señal de tensión/corrente:
Sensor de corrente aéreo i-WCS – PMU de corrente de un solo canal
Solución para o problema da rede de distribución que se basa na PMU da rede de distribución e na tecnoloxía de medición de fasor sincronizada de área amplia.
• Adquisición de corrente de alta precisión e alta frecuencia
• Sincronización de área amplia, indución de potencia
• Instalación en vivo, protección IP67
• Soporte para fluxo de potencia bidireccional ou operación en red anular
• Comunicación 3G/4G/5G：
a. Informe periódico de cada harmónico
b. Eventos locais que activan a subida de datos
c. Chamada e proba remota de datos específicos de momento
• 1μs Sincronización de área amplia
• 12.8kHz Frecuencia de mostraxe
• 60 min Gravación e reprodución de ondas
• 0.5 Precisión de medida
• 3.5A Corrente mínima de funcionamento completa
Sensor de corrente de tipo cable RCMU – PMU de corrente multicanal
RCMU - Sensor de corrente de cable subterráneo
• 1μs Sincronización de área amplia
• 12.8kHz Frecuencia de mostraxe
• 0.5 Precisión de medida
• 60 min Reprodución de datos
• Medición de 3 correntes
• Transmisión remota por radio/fío
• Recolección de corrente trifásica, segundo o mesmo principio que o tipo aéreo, adecuado para unidades de anillo principal, estacións de conmutación, subestacións.
• Sincronización de área amplia, inducción de potencia, ou alimentación de 24V/48V CC
• Algoritmo local de decisión de fallos basado en corrente:
a. Sobrecorrente de cortocircuito
b. Sobrecorrente de secuencia cero
c. Corriente de fase asimétrica
• Gravación de ondas chamada medida, Soporte para localización de fallos distribuídos
• Soporte para fluxo de potencia bidireccional ou operación en red anular
• Comunicación 3G/4G/5G ou de rede
Unidade de recolección de bus BDCU – PMU de tensión simple/múltiple
Tipo interior e exterior
• Alimentación 220V CA/24V CC • Fibra óptica, fío, inalámbrico
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • Poden accederse 300 sensores de corrente Recolección de tensión：
• 1μs Sincronización de área amplia
• 1.0 Precisión de medida
• 12.8kHz Frecuencia de mostraxe
• 60 min Reprodución de gravación de ondas
Para fallos de conexión a tierra monofásica con corrente de tierra maior que 1A, a detección e a localización son de 100%, sen falsos positivos
• Recolección de tensión de secuencia cero, inicio de gravación de fallo a tierra
• Recolección e procesamento da onda gravada, e determinación comprensiva do fallo
• Acceso seguro á estación principal de distribución de enerxía
a. Usado como dispositivo de monitorización de aislamento de conexión a tierra da estación
b. Usado como dispositivo de monitorización de aislamento de conexión a tierra dentro da estación
c. Non depende da estación principal para completar o fallo
Composición do sistema de monitorización inteligente do estado da rede de distribución basado na medida PMU
Escenarios de uso da rede de distribución
Uso típico do PMU - Avaliación do estado da liña
Uso típico do PMU - Gravación de ondas distribuídas
Os datos de gravación de todos os puntos de monitorización na liña e na estación están etiquetados coa hora absoluta ao nivel de microsegundo. Calquera dispositivo pode activar a gravación cando se cumpran as condicións de inicio predefinidas. Proporciona un "instantánea" da rede completa baseada na devolución de tempo de calquera evento en calquera lugar ata os datos de gravación de todos os sensores. Proporciona datos globais para unha análise detallada dos eventos e facilita a inversión do proceso, a rastreabilidade e a advertencia antecipada de estados anómalos, etc.
Uso típico do PMU - Monitorización da calidade da enerxía eléctrica
O sensor pode calcular e informar sobre harmónicos en tempo real. Basándose nos datos sincronizados de área amplia, poden calcularse diversos índices de calidade de enerxía, como desequilibrio trifásico, frecuencia da rede e taxa de cambio de frecuencia, e pódese localizar a carga fonte de contaminación en consecuencia.
Uso típico do PMU - Antirrobo de enerxía eléctrica
Segundo os datos de carga do lado de alta tensión do usuario e a forma de onda de corrente, analízanse e identifícanse as características de carga, e monitorízase o comportamento eléctrico do usuario final, que pode usarse para a monitorización e diagnóstico remotos do estado do equipo eléctrico.
Uso típico do PMU: Advertencia de fallos, rastreabilidade e inversión do proceso
Advertencia：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, liña 115, poste 1# 64#, fase A a tierra
• 2017-10-30 12:15:39：093125 , liña 117, poste 29#, fase B cortocircuitada a tierra, corrente máxima supera 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468 , Liña 115, entre postes 1# e 64#, cortocircuito entre fases A e C, corrente máxima no poste 1# supera 5000A Retroalimentación de campo e inversión do proceso de fallo:
• Un accidente de colisión de coche ocorreu no poste 52# da liña 115
• A inspección atopou unha marca de quema no armario de cables en algún lugar detrás do poste 29# da liña 117
• Especulando que o conductor da fase A da liña 115 caeu do brazo transversal e causou a conexión a tierra, e a tensión eléctrica da fase non defectuosa aumentou, o que levou ao rompemento do punto débil de aislamento da fase B detrás do poste 29# da liña 117, formando o cortocircuito das fases A e B de liñas diferentes e xerando a corrente máxima de máis de 1000A
• Despois de decenas de milisegundos, o conductor da fase C no poste 52# da Liña 115 tamén caeu do brazo transversal, causando o cortocircuito das fases A e C. Cando a corrente máxima de cortocircuito supera 5000A, opera a protección de relés na saída da liña. Despois de que o interruptor salta, o sistema funciona normalmente, indicando que o aislamento do punto de rotura orixinal do poste 29# da liña 117 está restaurado.
Uso típico do PMU: Localización de fallos de conexión a tierra descontinuada
• 2018-10-05，15:27:45:395312， Primeira alarma, recibe a notificación de asignación.
“Notificación de asignación: A fase A da sección 2 de 10kV está conectada a tierra ás 15:29” “Notificación de asignación: A fase A da sección 2 de 10kV desaparece a conexión a tierra ás 15:47 ”
• Patrulla para confirmar a ruptura de 127-1-28# da ramificación da liña 121
• Descubrimento oportuno do contacto do fío roto, para evitar que os transeúntes se acerquen ao choque eléctrico. Especúlase que a vibración a tierra do conductor aislado roto causa múltiples conexiones a tierra. Despois de que o núcleo metálico se retrae ao interior da capa de aislante, a operación de perda de fase resultará no retorno da tensión do bus a normal
• Durante este tempo, pasou o tifón "Connie", polo que especúlase que a liña desconectada foi causada polo tifón.
Uso típico do PMU: Big Data + Identificación de AI para guiar a busca de interruptores de fallos
É un sistema de conexión a tierra de resistencia pequena, configuración de sensores PMU.
Todo o proceso de identificación e confirmación de fallos:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, a liña C28YC teve 5 alarmas de conexión a tierra, e todas as alarmas tiñan as mesmas características, pero non se atopou o punto de fallo durante a inspección no terreo.
• A IA identificou unha coincidencia entre as características da segunda metade do ciclo e un tipo de forma de onda na base de datos histórica, e deduciu que era un defecto de interruptor.
• O 5 de febreiro de 2021, o persoal no terreo tiña un obxectivo en mente e atopou o fallo do interruptor no poste 84.
Uso típico do PMU: Advertencia de aislamento da liña - Razón: Desastre meteorolóxico
Modo de conexión a tierra neutra da liña: bobina de supresión de arco do bus 1, bus 2 sinconectar Detalles da disposición dos sensores PMU:
Vezes de aviso do sistema: 13 veces
Proceso de evolución do fallo: na tarde do 13 de agosto de 2019, houbo 13 perturbacións, todas indicando que ocorreron na mesma sección de liña. A tensión de secuencia cero aumenta continuamente desde 20V ao comezo da advertencia a 30V ao final. A corrente de secuencia cero aumenta de 3A a 5A, e o aislamento da liña deteriorouse. Debido á acumulación de tarefas de reparación de urgencia causada polo tifón un día antes, a prioridade do traballo de aviso anticipado e eliminación de escasez foi pospuesta. Despois de 9 horas de deterioro nun cortocircuito, a acción protexida saltou, provocando un corte de enerxía.
Uso típico do PMU: Advertencia de aislamento da liña - Causa: Conflito con árbores
A partir das 21 horas do 25.05.2020, percibiranse case un centenar de eventos de perturbación débil, todos ocurridos no mesmo lugar.
A resistencia de amortiguación da bobina de supresión de arco na estación está seriamente aquecida.
O persoal de manutención patrullou a liña segundo a información de advertencia.
Despois de limpar as barreiras de árbores e eliminar os defectos, o aislamento de uns 14 puntos da liña foi completamente restaurado e o sistema volviu á normalidade.
Uso típico do PMU: Advertencia de fallos da liña - Causa: Daño de páxaros á liña neutral
Vezes de aviso do sistema: 10
Proceso de evolución do fallo: Desde as 19:57:41 ata as 22:48:18 do 7 de xuño de 2018, levantáronse varias alarmas no mesmo lugar.
O tempo entre dous fallos está a facerse máis curto e a frecuencia está a aumentar, o que mostra a tendencia de desenvolverse en fallos permanentes de conexión a tierra monofásica. Ao redor das 10:50, o persoal de manutención tirou manualmente o interruptor no terreo, destruíu o nido de páxaros na sección de fallo, pechou o interruptor para restaurar a transmisión de enerxía, o fallo desapareceu.
Uso típico do UCMU : Advertencia de fallos de equipos - Causa: Danos externos ao cabo
Modo de conexión a tierra neutra da liña: conexión a tierra mediante bobina de supresión de arco Vezes de aviso por SMS: 1
Proceso de evolución do fallo: Desde as 15:22 do 24 de abril de 2020, produciuse múltiples conexións a tierra instantáneas, e o sistema impulsou múltiples informacións de advertencia. Para evitar a advertencia frecuente de mensaxes curtas causada pola perturbación instantánea, o sistema establece tres conexións a tierra instantáneas dentro de 20 minutos como condición para impulsar mensaxes curtas de advertencia. Esta condición pode mellorarse a través da acumulación e aprendizaxe de grandes datos establecendo a frecuencia. A partir das 17:46, converteuse en unha conexión a tierra permanente e durou 55 minutos.
Uso típico do PMU: Advertencia de fallos de equipos - Causa: Deterioro do aislamento do equipamento de conmutación
Vezes de aviso do sistema: 4
Proceso de evolución do fallo: Durante o período de 2020.11.21 a 2020.11.24, houbo 4 conexións a tierra instantáneas e 1 conexión a tierra permanente, e finalmente evolucionou nun fallo de cortocircuito. O sistema rexistró 5 fallos de conexión a tierra co mesmo intervalo de fallo, formas de onda similares e características evidentes de arranque de arco, que foron xulgados como fallos de aislamento no mesmo lugar.
