Модернизация электрических сетей как реальная перспектива возрождения энергетики России

 

10. Модернизация линий электропередач при помощи внедрения  вакуумных Реклоузеров. 

И так для начала ,что же такое реклоузер ? 
Реклоузер представляет собой специальный аппарат, объединяющий в себе вакуумный выключатель и микропроцессорную релейную защиту с противоаварийной автоматикой. Устанавливается на опоре для защиты воздушных линий электропередачи. Выполняет оперативные переключения в распределительной сети, автоматическое отключение поврежденного участка, автоматическое повторное включение линии, автоматическое выделение поврежденного участка, автоматическое восстановление питания на неповрежденных участках сети, сбор, обработку и передачу информации о параметрах режимов работы сети и состоянии собственных элементов. 
На протяжении всего срока службы реклоузер не обслуживается. Данные с реклоузера передаются на пульт диспетчера, что помогает вести поиск места повреждения на воздушной линии автоматически. 
 
В основе автоматизации аварийных режимов работы распределительной  сети с применением вакуумных реклоузеров РВА/TEL лежит принцип автоматического секционирования воздушных линий электропередачи. Этот принцип получил название децентрализованной системы секционирования.

Принцип децентрализованной системы секционирования заключается в том,  что воздушная линия путем установки нескольких реклоузеров делится на несколько участков. Каждый отдельный секционирующий аппарат является интеллектуальным устройством, которое анализирует параметры режимов работы электрической сети и автоматически производит ее реконфигурацию (локализацию места повреждения и восстановление электроснабжения потребителей неповрежденных участков сети) в соответствии с заранее запрограммированным алгоритмом. Информация о повреждении на линии обрабатывается по месту установки реклоузера в сети – в микропроцессорном шкафу управления. Наличие телемеханики не влияет на выполнение основных функций реклоузера и носит вспомогательный характер (оперативное управление, контроль параметров сети и т.д.). Локализация повреждения происходит децентрализовано.

Преимуществом децентрализованного подхода является значительное сокращение времени поиска и локализации поврежденного участка сети и восстановления питания неповрежденных потребителей, которое сокращается до секунд. Как следствие, снижается риск ущерба для потребителей, сокращаются затраты на поиск и локализацию повреждения. Полностью устраняется человеческий фактор. Не требуется каких либо каналов связи, что существенно сокращает затраты на автоматизацию линий.

Вакуумный реклоузер РВА/TEL – коммутационный аппарат, специально разработанный для реализации принципов децентрализованной системы секционирования воздушных распределительных сетей 10(6)кВ .  С применением вакуумных реклоузеров РВА/TEL возможны следующие основные варианты автоматического секционирования воздушных распределительных сетей:  
 секционирование линий с односторонним питанием и сетевым резервом;  
 секционирование линий с применением плавких предохранителей;  
 разборка и сборка длинных фидеров;  
 построение открытых распределительных устройств;  
 подключение абонентов электрической сети;  
 разграничение балансовой принадлежности между субабонентами;  
 оптимизация диспетчерского управления сетью;  
 резервирование потребителей от двух и более независимых источников. 

Отличительными особенностями реклоузера РВА/TEL являются:

• высокий механический и коммутационный ресурсы;
• малые времена включения и отключения;
• трехкратное быстрое АПВ;
• гибкая отстройка от предохранителей;
• возможность интеграции в системы телемеханики;
• ведение журналов оперативных и аварийных событий;
• устойчивость к электромагнитным воздействиям по критерию качества функционирования "А";
• простота монтажа и эксплуатации;
• минимальное обслуживание;
• самодиагностика.

Применение реклоузеров РВА/TEL позволит:

• повысить надежность электроснабжения потребителей;
• снизить недоотпуск электроэнергии;
• сократить число аварийных отключений линий электропередачи;
• сократить затраты на обслуживание электрической сети;
• повысить технический уровень эксплуатации сетей;
• реализовать современные принципы автоматизации и управления

распределительными сетями.

 

Конструкция: Схема электрическая

В состав реклоузера PBA/TEL входят коммутационный модуль, шкаф управления и соединительный кабель. Для защиты реклоузера от грозовых перенапряжений в состав комплекта поставки реклоузера могут входить один или два, в зависимости от назначения аппарата, комплекта ограничителей перенапряжения наружной установки типа ОПН-РС.

В качестве источника оперативного напряжения переменного тока в состав комплекта поставки могут включаться один или два, в зависимости от назначения аппарата, трансформатора напряжения типа ОЛ.

Для обеспечения возможности вывода реклоузера в ремонт допускается установка стандартных разъединителей на ближайших к реклоузеру или дополнительных опорах.

Принципиальная электрическая схема включения PBA/TEL в линию электропередачи имеет вид:

ДН - датчик напряжения; ДТ - датчик тока; ДТНП - датчик тока нулевой последовательности; КДТН - комбинированный датчик тока и напряжения; ВВ - вакуумный выключатель; МУ - модуль управления; ММП - модуль микропроцессора; МБП - модуль бесперебойного питания; ОПН - ограничитель перенапряжения; ТН - трансформатор напряжения; ЛР - линейный разъединитель; ВЛ - воздушная линия.

 

 

Применение: Релейная защита и автоматика

1. Трехступенчатая  направленная и ненаправленная  токовая защита от междуфазных коротких замыканий. Для настройки можно использовать 12 типов стандартных времятоковых характеристик (8 хANSI, 4 х МЭК) или создать собственную характеристику (характеристику пользователя).

Ступень		Диапазоны по току, А	Выдержка времени,с
OC1+	OC1-	от 10 до 1280 (шаг 1)	от 0-120 (шаг 0,01)
OC2+	OC2-	от 10 до 1280 (шаг 1)	от 0-120 (шаг 0,01)
OC3+	OC3-	от 20 до 6000 (шаг 1)	от 0 до 2 (шаг 0,01)

 

 

2. Направленная  и ненаправленная чувствительная  защита от замыканий на землю. Имеет независимую времятоковую характеристику с возможностью настройки в прямом и обратном направлении потока мощности и предусматривает возможность действия на сигнал или отключение.

Название	Диапазон	Шаг
Уставка по току, А	4-80	1
Уставка по времени, с	0-120	0,01
Коэффициент возврата, с	0-1	0,01

 

 

3. Защита минимального  напряжения:

- ЗМН по фазным напряжениям - реагирует на симметричное снижение  напряжений ниже уставки;

Название	Диапазон	Шаг
Уставка по напряжению, отUном	0,6-1	0,01
Уставка по времени, с	0-180	0,01

 

 

- ЗМН по линейным напряжения - используется для защиты потребителей чувствительных к асимметрии напряжения.

Название	Диапазон	Шаг
Уставка по напряжению, отUном	0,6-1	0,01
Уставка по времени, с	0-180	0,01

 

 

4. Автоматическое  повторное включение. Выполнено трехкратное АПВ (О-0,1с-ВО-1с-ВО-1с) с независимым пуском от токовых защит, чувствительной защиты от замыканий на землю и защит минимального напряжения. Может быть как одно- так и двухсторонним. В каждом цикле АПВ для каждой ступени может быть изменен режим действия - с запретом или пуском АПВ, а для первой ступени токовой защиты - действие на сигнал. АПВ предусматривает работу реклоузеров в режиме координации последовательности зон. Режим предусматривает возможность перехода реклоузера на ВТХ соответствующего цикла АПВ по факту пуска и возврата токовых защит без отключения аппарата.

Цикл	Диапазон, с	Шаг, с
1	0,1-180	0,01
2	1-180	0,01
3	1-180	0,01

 

 

5. Автоматический  ввод резервного питания. Так же как и АПВ может быть выполнен как одно- так и двухсторонним.

Название	Диапазон	Шаг
Выдержка времени, с	0-180	0,01
Уставка по напряжению	0,5	-

 

 

6. Автоматическая  частотная разгрузка. Позволяет проводить отключение нагрузки или действие на сигнал при снижении частоты ниже уставки.

Название	Диапазон	Шаг
Режим работы	отключение / сигнал	-
Уставка по частоте, Гц	45-50	0,01
Уставка по времени, с	0-120	0,01

 

 

Дополнительно функциональность РВА/TEL позволяет осуществлять:

·       отстройку от бросков токов намагничивания обмоток трансформаторов и пусковых токов двигателей;

·       отстройку при включении на "холодную нагрузку";

·       ввод режима "работа на линии".  

 

Применение: Сбор и обработка информации

ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение токов и напряжения производится по всем трем вводам коммутационного модуля. Для этих целей используется 6 датчиков напряжения (по три с каждой стороны), три датчика фазных токов и один датчик тока нулевой последовательности, образованный соединением трех датчиков тока в разомкнутый треугольник.

Реклоузер измеряет следующие величины:

- Фазные и линейные напряжения;

- Фазные токи и токи  нулевой последовательности;

- Одно- и трехфазную полную, активную и реактивную мощности;

- Одно- и трехфазную полную  и реактивную энергию;

- Частоту сети с обеих  сторон реклоузера;

- Одно- и трехфазные коэффициенты мощности. 

 

ЖУРНАЛ ОПЕРАТИВНЫХ СОБЫТИЙ

Функциональность РВА/TEL позволяет вести следующие журналы оперативных событий:

1. Включений и  отключений - содержит информацию о последних операциях включения/отключения. Каждая операция описывается причиной и временем возникновения.

2. Аварийных событий - включает в себя данные о последних 4 аварийных отключениях, вызванных той или иной защитой.

3. Событий - отражает все события, происходящие с реклоузером.

4. Изменений данных - регистрация событий, связанных с изменением настроек РВА/TEL.

5. Профиль нагрузки - на выбор пользователя сохраняет усреденные по времени данные о перетокахактивной и реактивной мощности, полной и реактивной энергии как в прямом, так и в обратном направлении потока мощности. 

 

СЧЕТЧИКИ

В РВА/TEL предусмотрены следующие счетчики:

1. Счетчик операций  включения и отключения - измеряют суммарное число операций ВО и механический износ контактов, выражаемый в процентах.

2. Счетчик аварий - регистрирует каждое аварийное отключение РВА/TEL от защит. 

 

Применение: Программное обеспечение

Для работы с РВА/TEL было разработано специальное программное обеспечение TELUS, которое позволяет:

• управлять реклоузером;
• изменять основные настройки аппарата;
• изменять уставки защит;
• выбирать активную Группу уставок;
• вводить/выводить защиты;
• считывать показания реклоузера.