מערכת אוטומציה להגנה על קווי הפצה בעלת דיוק גבוה של PMU
מערכת אוטומציה להגנה על קווי פיזור PMU היא מערכת אוטומציה חדשה לקווי פיזור.
לפתרון בעיות נוכחיות במיוחד של קצר לארץ.
היא מבוססת על מדידת פאזור סינכרונית של רשת פיזור-μPMU.
PMU (יחידה למדידת פאזור), מכשיר עצמאי או מודול. נתוני המדע והזרם כולן עם תאריך וזמן מדויק של BDS/GPS ברמת מיקרו שניות.
פונקציות בסיסיות:• פאזור: עוצמה, זווית פאזה,• תדר (f) ושינוי בתדר (△f/△t)
דיאגרמת בלוקים של ארכיטקטורת החומרה של μPMU
מערכת מדידת שטח רחב (WAMS)
• מדידות PMU מסונכרנות לחלוטין עם זמן עולמי סטנדרטי (UTC)
• סנכרון מדידות שטח רחב של מספר PMUs המותקנים במקומות שונים
• ביטוי מתמטי של אותות מתח/זרם:
מגנט שטוח זרם i-WCS – מגנט זרם חד-ערוך PMU
פתרון לבעיית רשת הפיזור המבוסס על PMU של רשת הפיזור טכנולוגיית מדידת פאזור סינכרונית רחבה.
• איסוף זרם מדויק וברמה גבוהה
• סנכרון רחב-שטח, הערכה של כוח
• התקנה חיה, הגנה IP67
• תמיכה בזרם כוח דו-כיווני או פעילות רשת מעגלית
• תקשורת 3G/4G/ 5G：
a. דיווח מחזורי על כל הרמוני
b. אירועים מקומיים מפעילים העלאה של נתונים
c. קריאה מרוחקת ובדיקה של נתונים ספציפיים בשעות מסוימות
• 1μs סנכרון רחב-שטח
• 12.8kHz תדר דגימה
• 60 דקות הקלטה והשמעה מחדש של גלי
• 0.5 דיוק מדידה
• 3.5A זרם פעולה מינימלי לכל הפונקציות
מגנט זרם מסוג כבל RCMU – מגנט זרם רב-ערוכים PMU
RCMU - מגנט זרם לכבלים תת-קרקעיים
• 1μs סנכרון רחב-שטח
• 12.8kHz תדר דגימה
• 0.5 דיוק מדידה
• 60 דקות השמעה מחדש של נתונים
• מדידת 3 זרמים
• העברה מרוחקת באמצעות רדיו או קابل
• איסוף זרם של שלוש פאזה, כמו עקרון הטיפוס הפתוח, מתאים ליחידה מרכזית מעגלי, תחנת מעבר, תחנת משנה.
• סנכרון רחב-שטח, הערכה של כוח, או הזינה ב-24V/48V מתח ישר
• אלגוריתם החלטה מקומית על בסיס זרם:
a. קצר-مدار זרם גבוה
b. זרם סדרה אפס גבוה
c. זרם פאזה לא סימטרי
• הקלטה של גלים, תמיכה במיקום תקלה מבוזרת
• תמיכה בזרם כוח דו-כיווני או פעילות רשת מעגלית
• תקשורת 3G/4G/5G או רשת
יחידה איסוף מתח BDCU – מגנט מתח יחיד/רב-ערוך PMU
טיפוס פנימי וטיפוס חיצוני
• הזינה ב-220V חילופין/24V מתח ישר• סיבים אופטיים, קابل, רדיו
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3• ניתן לגשת ל-300 מגנטים זרם<br>איסוף מתח：
• 1μs סנכרון רחב-שטח
• 1.0 דיוק מדידה
• 12.8kHz תדר דגימה
• 60 דקות הקלטה והשמעה מחדש של גלי
עבור תקלה קצרה בין פאזה אחת לקרקע עם זרם לקרקע גדול מ-1A, דיוק האיתור והמיקום הוא 100%, ללא שגיאות חיוביות
• איסוף מתח סדרה אפס, התחלת הקלטה של תקלה לקרקע
• איסוף ועיבוד הקלטה של גלי, וקביעת התקלה באופן כוללני
• גישה בטוחה לתחנת הפיזור הראשית<br>a. לשימוש כמכשיר מעקב על בידוד קרקע בתחנה
b. לשימוש כמכשיר מעקב על בידוד קרקע בתחנה
c. אין צורך במשאב מרכזי כדי לסיים את התקלה
הרכב מערכת מעקב מצב רשת פיזור חכמה מבוססת מדידת PMU
תרי סצנות שימוש ברשת פיזור
שימוש טיפוסי ב-PMU - הערכה מצב קו
שימוש טיפוסי ב-PMU - הקלטה מבוזרת של גלי
נתוני ההקלטה של כל נקודות הניטור בקו ותחנה מסומנים בזמן מוחלט ברמת מיקרו שניות. כל מכשיר יכול להפעיל הקלטה כאשר נתקיימים תנאי ההפעלה המוגדרים מראש. מספק "צילום" של כל הרשת על בסיס החזרת הזמן של אירוע כלשהו במקום כלשהו עד לנתוני ההקלטה של כל חיישנים. מספק נתונים גלובליים לנתח מפורט של אירועים ומסייע בהיפוך תהליך, מעקב והתראה על מצב חריג וכדומה.
שימוש טיפוסי ב-PMU - מעקב איכות כוח
החיישן יכול לחשב ולהדווח על הרמוניים בזמן אמת. על בסיס הנתונים הסינכרוניים הרחבים, ניתן לחשב מגוון מדדי איכות כוח כגון אי-איזון של שלוש פאזה, תדר הרשת וקצב שינוי התדר, ולמקם בהתאם את מקור ההפרעה.
שימוש טיפוסי ב-PMU - מניעת גניבה של חשמל
על פי נתוני עומס צד גבוה של המשתמש וצורת הגל של הזרם, ניתוח ומזהה מאפייני עומס, ומפקח על התנהגות חשמלית של משתמש סופי, שניתן להשתמש בו לעקבות ובקרה מרחוק של מצב ציוד חשמלי.
שימוש טיפוסי ב-PMU: התראה, מעקב והתהליך ההפוך
התראה：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, קו 115, עמוד 1# 64#, פאזה A לקרקע
• 2017-10-30 12:15:39：093125 , קו 117, עמוד 29#, פאזה B קצר-مدار לקרקע, זרם שיא עולה על 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468 , קו 115, בין עמוד 1# לעמוד 64#, קצר-مدار בין פאזה A לפאזה C, זרם שיא בעמוד 1# עולה על 5000A<br>משוב מהשדה והיפוך תהליך התקלה:
• אירע תאונה של התנגשות מכונית בעמוד 52# בקו 115
• נמצא סימן שריפה בקופסה של כבל מאחורי עמוד 29# בקו 117
• ניחש כי מוליכי פאזה A בקו 115 נפלו מעל למכלית והובילו לקרקע, והמתח של הפאזה ללא תקלה עלה, מה שהוביל לפיצוץ נקודת הבידוד החלשה פאזה B מאחורי עמוד 29# בקו 117, מה שהוביל לקצר-مدار בין פאזה A לפאזה B של קווים שונים והיווצרות זרם שיא מעל 1000A
• לאחר עשרות מילישניות, מוליכי פאזה C בעמוד 52# בקו 115 גם נפלו מעל למכלית, מה שהוביל לקצר-مدار בין פאזה A לפאזה C. כאשר שיא זרם הקצר-مدار עלה על 5000A, פעל הגנה מתחילה בקו, ולאחר שנפל המפסק, התבצעה הפעולה הנורמלית של המערכת, מה שמצביע על כך שהבידוד של נקודת הפיצוץ המקורית בעמוד 29# בקו 117 הוחזר.
שימוש טיפוסי ב-PMU: מיקום תקלה קצר-مدار לקרקע
• 2018-10-05，15:27:45:395312، התראה ראשונה, התקבל הודעה על חלוקת משימות.<br>“הודעה על חלוקת משימות: פאזה A של חלק 2 ב-10kV מחובר לקרקע בשעה 15:29” “הודעה על חלוקת משימות: פאזה A של חלק 2 ב-10kV היעלמות לקרקע בשעה 15:47 ”
• סיור כדי לאשר שבירה של 127-1-28# של ענף הקו 121
• גילוי מוקדם של מגע חוט שבוי, כדי למנוע ממבקרים להתקרב למגע חשמלי. מניחים כי רטט לקרקע של מוליך מבודד שבוי גורם לקצר-מדר קרבי. לאחר שחוזר ללב המוליך לתוך שכבה מבודדת, פעולת אובדן הפאזה תוביל לחזרת מתח החיבור לנורמלי
• במהלך זמן זה, עבר טופן "קוני", כך מניחים כי הקו השבור נגרם על ידי טופן.
שימוש טיפוסי ב-PMU: נתונים גדולים + זיהוי AI למדריך מציאת מפסקים תקועים
זהו מערכת קרקעית עם עמידות קטנה, תצורה של חיישן PMU.
הכללת תהליך הזיהוי והאימות של התקלה:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, הקו C28YC היה בעל 5 התראות לקרקע, וכל ההודעות היו בעלות מאפיינים זהים, אך נקודה של התקלה לא נמצאה במהלך בדיקה במקום.
• AI זיהה התאמה בין מאפייני המחזור השני לאות מסוים בבסיס הנתונים ההיסטורי, והסיק כי מדובר בתקלה במפסק.
• ב-5 בפברואר 2021, אנשי המקום היו בעלי מטרה והצליחו למצוא את התקלה במפסק בעמוד 84.
שימוש טיפוסי ב-PMU: אזהרה על בידוד קו - סיבה: אסון מטאורולוגי
מצב קרקעית קו נייטרלי: מתח 1 קשת דיכוי, מתח 2 לא מוגדר<br>פרטים על תצורת חיישן PMU:
מספר פעמים של אזהרות מערכת: 13 פעמים
תהליך התפתחות התקלה: בצהריים של 13 באוגוסט 2019, היו 13 הפרעות, כולן מצביעות על כך שהן התרחשו באותו מקטע קו. המתח הסדרה אפס עולה בצורה מתמשכת מ-20V בתחילת האזהרה ל-30V בסופה. הזרם הסדרה אפס עולה מ-3A ל-5A, והבידוד של הקו הולך ומשתבש. בשל הצטברות משימות תיקון חירום שנגרמו על ידי טופן יום אחד קודם לכן, נדחה עדיפות העבודה של אזהרה ומחיקת החסרונות. לאחר 9 שעות השתבש לצורת קצר-مدار, הפעלה של הגנה, מה שהוביל לנפילת מתח.
שימוש טיפוסי ב-PMU: אזהרה על בידוד קו - סיבה: התנגשות עם עצים
מ-21:00 ב-2020.5.25, נרגשו כמעט מאה אירועים של הפרעות חולשות, כולם התרחשו באותו מקום.
התנגדות הדämpינג של קשת הדיכוי בתחנה חמה מאוד.
אנשי היישום בדקו את הקו בהתאם למידע האזהרה.
לאחר פינוי מחסומים של עצים והסרת תקלה, הבידוד של כ-14 נקודות בקו הוחזר לחלוטין והמערכת חזרה לנורמלי.
שימוש טיפוסי ב-PMU: אזהרה על תקלה בקו - סיבה: נזק של ציפורים
מספר פעמים של אזהרות מערכת: 10
תהליך התפתחות התקלה: מ-19:57:41 עד 22:48:18 ב-7 ביולי 2018, נערכו עשרות התראות באותו מקום.
הזמן בין שתי תקלות הולך וקטן והכמות הולכת וגדלה, מה שמראה על מגמה להתפתח לתקלות קרקעית פאזה יחידה קבועה. סביב 10:50, אנשי היישום גררו את המפסק במקום, הרסו את קן הציפור במקטע התקלה, סגרו את המפסק כדי להחזיר את ההעברת הכוח, התקלה נעלמה.
שימוש טיפוסי ב-UCMU : אזהרה על תקלה של ציוד - סיבה: נזק חיצוני לקבל
מצב קרקעית קו נייטרלי: קרקעית דרך קשת דיכוי<br>מספר פעמים של אזהרות SMS: 1
תהליך התפתחות התקלה: התרחשו מספר קצר-מדר קרביים מאז 15:22 ב-24 באפריל 2020, והמערכת דחפה מספר מידע אזהרה. כדי למנוע התראות קצרות תכופות כתוצאה מהפרעות קצרות, המערכת קבעה שלוש קצר-מדר קרביים תוך 20 דקות כמצב לדחיפת הודעות אזהרה קצרות. מצב זה יכול להיות משופר באמצעות הצטברות ולימוד של נתונים גדולים על ידי קביעת תדירות. עד 17:46, הפך לקרקעית קבועה ונמשך 55 דקות.
שימוש טיפוסי ב-PMU: אזהרה על תקלה של ציוד - סיבה: הידרדרות בידוד של ציוד מפסקים
מספר פעמים של אזהרות מערכת: 4
תהליך התפתחות התקלה: במהלך התקופה 2020.11.21 עד 2020.11.24, היו 4 קצר-מדר קרביים ו-1 קצר-מדר קרבי קבוע, ובסופו של דבר התפתחה לתקלה קצר-مدار. המערכת רשמה 5 תקלות קרקעית עם אותו פרק זמן של תקלה, צורת גל דומה ומאפייני משיכת קשת ברורים, שנדונו כתקלות בידוד באותו מקום.
