Автоматизация сети для сельских районов
Проблемы в сетевой автоматизации для сельских районов схожи с проблемами в городских районах, однако топология сети может сильно отличаться.
Автоматизация вторичных распределительных сетей в сельской местности (фото-кредит: orbcomm.com)
Типичная обычная сетевая топология показана на рисунке 1.
Из-за относительно редкой популяции фидеры обычно радиальные, часто со шпоночными линиями, и могут быть довольно длинными - возможна 60-километровая длина основного питателя при 11 кВ. Питатели обычно являются обычными воздушными линиями с неизолированными проводниками, а частота отказов для этих линий высока по сравнению с кабелями или воздушными линиями EHV.
В некоторых странах используются слегка изолированные проводники, что снижает уровень отказов.
Рисунок 1 - Сельская распределительная сеть
Время отклика для локализации и ремонта неисправностей может быть длительным, так как единственным признаком произошедшей неисправности могут быть жалобы клиентов на потерю питания из-за срабатывания автоматического выключателя источника. В этом случае все потребители, питаемые линией, будут страдать от потери питания, а определение места неисправности может занять значительное время.
Многие возможные усовершенствования, использующие методы автоматизации для базовой топологии фидера, позволяют улучшить ситуацию:
- Добавить дистанционное управление / контроль в автоматический выключатель
- Добавить автоматические секционные фильтры
1. Дистанционное управление / контроль выключателя
Это дает небольшое преимущество в предупреждении оператора о потере питания и более крупном в минимизации времени восстановления. Большинство неисправностей OHL носят временный характер, и поэтому повторное включение автоматического выключателя после короткого интервала времени может привести к восстановлению питания. Поэтому оператор может попытаться вручную закрыть выключатель для восстановления питания.
Использование схемы автоматического повторного включения может дополнительно сократить время отключения и освободить оператора диспетчерской рабочей нагрузки, особенно в условиях плохой погоды, когда многие распределительные устройства могут пострадать от кратковременных сбоев.
Рисунок 2 - Логика логики задержки с повторным включением
Вернуться к содержанию ↑
2. Автоматические секционирующие машины
Автоматический секционализатор представляет собой коммутационное устройство, которое обнаруживает поток тока, превышающий установленное значение, и открывает переключатель для отключения сети ниже по потоку от устройства.
Поскольку такие устройства обычно монтируются на полюсах, в местах, удаленных от подходящего источника электропитания, датчик и механизм переключения устроены так, чтобы их приводили в действие самостоятельно. Расход трансформатора и т. Д. Для обеспечения такого питания со стороны поставки линии не оправдан и добавляет дополнительное усложнение.
Помещая автоматические секционирующие устройства с интервалами вдоль линии, можно отключить только неисправную секцию линии и за ее пределами. Количество потребителей, пострадавших от постоянной неисправности, минимизируется, и возможно более точное указание местоположения.
Для цепей с более чем одной подачей и нормально разомкнутой точкой (рис. 3) потеря питания до устранения неисправности может быть ограничена секцией, в которой находится ошибка.
Сепаратор в точке B открывается автоматически, и оператор может принять меры, чтобы открыть его в точке C. Таким образом, неисправная секция изолирована и (при условии, что условия системы являются удовлетворительными) секционализатор в нормально разомкнутой точке может быть закрыт.
Рисунок 3 - Операция автоматического секционирования
Недостатки
Однако могут быть и недостатки. Сортировка питающего выключателя с помощью секционирующих устройств может быть затруднительной и привести к увеличению времени безотказной работы для сбоев в секции между автоматическим выключателем и первым секционирующим устройством. Выключатель должен быть рассчитан на возникающую неисправность.
Потребители, расположенные на здоровых участках линии, могут испытывать большие провалы напряжения, что может вызвать проблемы с оборудованием.
Иллюстрация устройства приведена на рисунке 4 ниже.
Автоматическим секционированием является автоматическое устройство повторного включения. Это устройство открывается при обнаружении неисправности и затем повторно закрывается в соответствии с предварительно установленной последовательностью.
Это можно рассматривать как распределительную сеть, эквивалентную схеме автоматического повторного включения, применяемой к автоматическим выключателям на линии передачи EHV. Он преодолевает недостаток секционирующего устройства в том, что кратковременные сбои не приводят к потере питания потребителей после устройства.
Рисунок 4 - Современный автоматический секционализатор
Как работает АПВ?
Первое автоматическое повторное включение работает через некоторое время после открытия и обычно будет успешным, если неисправность является временной. Если при первом повторном включении обнаружена неисправность, повторный АПВ сознательно остается закрытым в течение значительного времени, чтобы попытаться устранить неисправность, используя энергию дуги, чтобы сжечь причину неисправности. Затем повторный таймер открывается и закрывается после установленного мертвого времени. Если неисправность все еще существует, выполняется еще один цикл ожога / открытия / повторного включения, после чего выполняется окончательная операция открытия / блокировки, если неисправность сохраняется.
Предусмотрены обычные средства дистанционного управления и индикации. Может использоваться некоторая форма мониторинга условий, так что техническое обслуживание запрашивается только тогда, когда это необходимо, а не на обычной основе количества выполненных операций переключения.
На рисунке 5 показана распределительная сеть по фиг.1 после применения полной автоматизации, как описано выше.
Рисунок 5 - Автоматизированная сельская распределительная сеть
Предоставляемые льготы:
- Быстрое восстановление поставок для всех потребителей после кратковременных отказов
- Отключение минимального количества потребителей после постоянной неисправности
- Индикация производительности сети в центре управления, включая местоположение неисправности и загрузку сети
- Снижение требований полевых бригад к ручному переключению
- Сокращение времени повреждения
Как и в других системах распределения, интеллектуальные устройства, такие как автоматические выключатели и секционирующие устройства, оснащенные устройствами дистанционного управления и измерения тока / мощности, могут использоваться для сбора информации об условиях работы в сети и, следовательно, могут использоваться в качестве входов при рассмотрении расширения сети.
При наличии существующего оборудования такая информация может быть недоступна вообще, если не будет проведено полевое измерение. Эта информация может использоваться не только для определения ограничений в сети, но и для более точного определения резервной мощности (с точки зрения допустимых кратковременных перегрузок, которые возможны без чрезмерного повышения температуры).
После этого сетевая переинформация может быть отложена или даже устранена, что приведет к сокращению потребностей в капитальных расходах. Существует также возможность улучшить термическое моделирование установки, чтобы обеспечить более точную индикацию тепловой потери - срока службы.
Вернуться к содержанию ↑
Как работать с повторителем? (ВИДЕО)
Узнайте, как управлять повторным закрытием как вручную, так и с помощью интеллектуальной панели управления.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Руководство по сетевой защите и автоматизации от Alstom