PMU visokotocna distribucijska linija zaštita i automatizacija sustava
Sustav automatske zaštite distribucijskih linija PMU je novi sustav automatizacije distribucije linija.
za rješavanje postojećih problema, posebno zemljanih kvarova.
temelji se na Sustavu sinkronog fazonog mjerenja mreže distribucije -μPMU.
PMU (fazono mjerilo), samostalni uređaj ili modul. Podaci o uzorkovanju napona/struje su s BDS/GPS vremenskom oznakom točnom do razine mikrosekundi.
Osnovne funkcije:• Fazon: amplituda, fazni kut,• Frekvencija (f) i promjena frekvencije (△f/△t)
Blok dijagram hardverske arhitekture μPMU
Široko područje mjerenja (WAMS)
• Mjerenja PMU su apsolutno sinhronizirana s svjetskim standardnim vremenom (UTC)
• Sinhronizacija širokog područja mjerenja više PMU-ova instaliranih na različitim lokacijama
• Matematički izraz signala napona/struje:
Nadzorno čvrstočano strujno senzorsko rješenje i-WCS – Jednokanalno strujno PMU
Rješenje za probleme distribucijske mreže temeljeno na distribucijskom PMU-u i tehnologiji širokokaznog sinkronog fazonog mjerenja.
• Visoko precizno i visokofrekventno prikupljanje struje
• Širokokazno sinhronizirano, indukcija snage
• Instalacija u radu, IP67 zaštita
• Podrška dvosmjernom protoku snage ili operaciji prstenske mreže
• 3G/4G/5G komunikacija：
a. Redovito prijavljuje svaki harmonik
b. Lokalni događaji pokreću slanje podataka
c. Daljinsko pozivanje i testiranje specifičnih podataka u određenom trenutku
• 1μs širokokazna sinhronizacija
• 12.8kHz frekvencija uzorkovanja
• 60 min zapis i reprodukcija vala
• 0.5 točnost mjerenja
• 3.5A minimalna radna struja za sve funkcije
Kabelski tip strujnog senzora RCMU – Višekanalno strujno PMU
RCMU - podzemni kabelski strujni senzor
• 1μs širokokazna sinhronizacija
• 12.8kHz frekvencija uzorkovanja
• 0.5 točnost mjerenja
• 60 min reprodukcija podataka
• 3 mjerenja struje
• Bežična/žična daljinska prenos
• Prikupljanje trofazne struje, isto kao i princip nadzornog tipa, prikladan za prstenasti glavni blok, prekidnički postroj, podpostroj.
• Širokokazna sinhronizacija, indukcija snage, ili 24V/48V DC napajanje
• Lokalni algoritam odluke o kvaru temeljen na struji:
a. Pretjerana struja kratkog spoja
b. Nulte sekvenca pretjerane struje
c. Asimetrična faza struje
• Zapis vala naziva mjerenje, podrška distribuiranom lokiranju kvara
• Podrška dvosmjernom protoku snage ili operaciji prstenske mreže
• 3G/4G/5G ili mrežna komunikacija
Jednokanalni/višekanalni skupni jedinica BDCU – Jednokanalno/višekanalno naponsko PMU
Unutarnji i vanjski tip
• 220V AC/24V DC napajanje • Optički vlak, žično, bežično
• IEC 60870-5-101/104/DNP3 • Može se pristupiti 300 strujnim senzorima Naponsko prikupljanje：
• 1μs širokokazna sinhronizacija
• 1.0 točnost mjerenja
• 12.8kHz frekvencija uzorkovanja
• 60 min reprodukcija zapisanih valova
Za jednofazni zemljani kvar s zemljanim tokom većim od 1A, točnost detekcije i lokiranja je 100%, bez lažnih pozitiva
• Prikupljanje nulte sekvenca napona, početak snimanja zemljanih kvarova
• Prikupljanje i obrada zapisanih valova, i kompleksna procjena kvara
• Siguran pristup glavnom distribucijskom postroju
a. Korišten kao uređaj za nadgledanje izolacije zemljenja postroja
b. Korišten kao uređaj za nadgledanje izolacije zemljenja unutar postroja
c. Ne ovisi o glavnom postroju za dovršetak kvara
Sastav inteligentnog sustava stanja distribucijske mreže temeljen na mjerenju PMU
Scenariji upotrebe distribucijske mreže
Tipična upotreba PMU - Procjena stanja linije
Tipična upotreba PMU - Distribuirano snimanje valova
Podaci o snimanju svih točaka nadzora na liniji i u postroju označeni su apsolutnim vremenom na razini mikrosekundi. Bilo koji uređaj može pokrenuti snimanje kada su ispunjeni predodređeni uvjeti pokretanja. Pruža "snapshot" cijele mreže temeljen na povratnom pozivu bilo kojeg događaja na bilo kojem mjestu do zapisanih podataka svih senzora. Pruža globalne podatke za detaljnu analizu događaja i olakšava proces inverzije, praćenje i ranu upozorenja na nepravilno stanje itd.
Tipična upotreba PMU - Nadzor kvalitete snage
Senzor može izračunati i prijaviti harmonike u stvarnom vremenu. Na osnovu širokokaznih sinkronih podataka, mogu se izračunati razne indekse kvalitete snage, poput trofazne neizbalansiranosti, frekvencije mreže i brzine promjene frekvencije, te lokirati izvor opterećenja zagađenja.
Tipična upotreba PMU - Sprječavanje krađe struje
Na osnovu podataka o opterećenju korisnika na visokonaponskoj strani i valovitoj formi struje, analiziraju se i prepoznaju karakteristike opterećenja, a nadgleda se električno ponašanje krajnjeg korisnika, što se može koristiti za udaljeno nadgledanje i dijagnozu stanja električnog opreme.
Tipična upotreba PMU: Upozorenje o kvaru, praćenje i inverzija procesa
Upozorenje：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, linija 115, stup 1# 64#, faza A do zemlje
• 2017-10-30 12:15:39：093125 , linija 117, stup 29#, faza B zemljani kratki spoj, vrhunski tok premašuje 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468 , Linija 115, između stupova 1# i 64#, faza A i C kratki spoj, Vrhunski tok na stupu 1# premašuje 5000A Polje povratne informacije i inverzija procesa kvara:
• Došlo je do nesreće s automobilom na stupu 52# na liniji 115
• Inspekcija je otkrila ožegu u ormariću kabla negdje iza stup 29# na liniji 117
• Pretpostavlja se da provod faze A linije 115 pada s poprečnice i uzrokuje zemljenje, a električni napon neiskvarenih faza poraste, što dovodi do propuštanja točke slabe izolacije faze B iza stup 29# na liniji 117, formirajući kratki spoj faza A i B različitih linija i generirajući vrhunski tok preko 1000A
• Nakon desetina milisekundi, provod faze C na stupu 52# linije 115 također pada s poprečnice, uzrokujući kratki spoj faze A i C. Kada vrhunski tok kratkog spoja premaši 5000A, reljefna zaštita na izlazu linije djeluje. Nakon prekidanja prekidača, sustav normalno radi, što ukazuje na obnovu izolacije na izvornoj točki propuštanja stup 29# na liniji 117.
Tipična upotreba PMU: Lokacija zemljanih kvarova odvojenih odvojenih linija
• 2018-10-05，15:27:45:395312， Prvo upozorenje, primljena je obavijest o dodjeli.
“Obavijest o dodjeli: 10kV Sekcija 2 Faza A povezana s zemljom u 15:29” “Obavijest o dodjeli: 10kV Sekcija 2 Faza A zemljani kontakt nestao u 15:47 ”
• Patrole su potvrdile prekid 127-1-28# grane linije 121
• Timely discovery of broken wire contact, to avoid passers-by close to the electric shock. It is speculated that the ground jitter of the broken insulated conductor causes multiple grounding. After the metal core is retracted into the insulation layer, the phase loss operation will result in the bus voltage returning to normal
• Tijekom tog vremena, orkan "Connie" prošao je, pa se pretpostavlja da je prekid linije uzrokovan orkanom.
Tipična upotreba PMU: Big Data + AI identifikacija vodiča za pronalaženje kvarnih prekidača
To je sustav s malim otporom zemljenja, konfiguracija senzora PMU.
Cijeli proces identifikacije i potvrde kvara:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, linija C28YC imala je 5 upozorenja o zemljenju, a sva upozorenja imala su iste karakteristike, ali točka kvara nije se mogla pronaći tijekom inspekcije na terenu.
• AI je prepoznao podudaranje između karakteristika drugog poluvremena i tipa valovitog oblika u povijesnoj bazi podataka, i zaključio da je to defekt prekidača.
• 5. veljače 2021. ljudi na terenu imali su cilj u umu i pronašli su kvar prekidača na stupu 84.
Tipična upotreba PMU: Upozorenje o izolaciji linije - Razlog: Meteorološka katastrofa
Neutralni način zemljenja linije: bus 1 dušilica, bus 2 nezemljen PMU Detalji rasporede senzora:
Broj upozorenja sustava: 13 puta
Evolucija procesa kvara: popodne 13. kolovoza 2019. godine, bilo je 13 perturbacija, sve koje su ukazivale na pojavu na istom odjeljku linije. Nulte sekvenca napona kontinuirano raste od 20V na početku upozorenja do 30V na kraju. Nulte sekvenca struje raste od 3A do 5A, a izolacija linije se pogoršava. Zbog nakupljanja hitnih popravaka uzrokovanih orkanom prethodnog dana, prioritet ranih upozorenja i eliminacije nedostataka je odgođen. Nakon 9 sati pogoršanja do kratkog spoja, djelovala je zaštita, prekidnik se isključio, što je dovelo do padanja snage.
Tipična upotreba PMU: Upozorenje o izolaciji linije - Razlog: Konflikt s drvećem
Počevši od 21 sata 25. svibnja 2020., prepoznato je gotovo sto slabi perturbacijski događaja, svi su se dogodili na istom mjestu.
Dušilica u postroju je značajno zagrijana.
Održavatelji su patrolirali liniju prema upozorenjima.
Nakon čišćenja prepreka od drveća i uklanjanja defekata, izolacija otprilike 14 točaka linije potpuno se vratila i sustav se vratio u normalno stanje.
Tipična upotreba PMU: Upozorenje o kvaru linije - Razlog: Štetnica ptica Neutralna linija
Broj upozorenja sustava: 10
Evolucija procesa kvara: Od 19:57:41 do 22:48:18 7. srpnja 2018. godine, podignuto je desetina upozorenja na istom mjestu.
Vrijeme između dva kvara postaje kraće, a frekvencija viša, što pokazuje trend razvoja u trajni jednofazni zemljani kvar. Oko 10:50, održavatelji ručno su povukli prekidač na terenu, uništili gnezdo ptica u kvarnom odjeljku, zatvorili prekidač i vratili prenos struje, kvar je nestao.
Tipična upotreba UCMU : Upozorenje o kvaru opreme - Razlog: Vanjska sila oštetila kabel
Neutralni način zemljenja linije: neutralno zemljenje kroz dušilicu Broj upozorenja putem SMS-a: 1
Evolucija procesa kvara: Više trenutnih zemljenja dogodilo se od 15:22 24. travnja 2020. godine, a sustav je poslao više upozorenja. Da bi se spriječilo često upozorenje putem kratkih poruka zbog trenutnih perturbacija, sustav postavlja uvjet da tri trenutna zemljenja unutar 20 minuta služe kao uvjet za slanje upozorenja putem SMS-a. Taj uvjet može se poboljšati kroz akumulaciju i učenje velikih podataka postavljanjem frekvencije. Do 17:46. postalo je trajno zemljenje i trajalo je 55 minuta.
Tipična upotreba PMU: Upozorenje o kvaru opreme - Razlog: Propuštanje izolacije aparata za prekid
Broj upozorenja sustava: 4
Evolucija procesa kvara: Tijekom razdoblja od 21. studenog 2020. do 24. studenog 2020. dogodilo se 4 trenutna zemljenja i 1 trajno zemljenje, a konačno se razvio u kvar kratkog spoja. Sustav je zabilježio 5 zemljanih kvarova s istim intervalom kvara, sličnim valovitim oblikom i očitim karakteristikama povlačenja lukova, što je prognozirano kao kvar izolacije na istom mjestu.
