Automatische Wiederverbindung von Leitungen in ländlichen Verteilungsnetzen

In den Elementen des Stromnetzes auftretende Kurzschlüsse können sowohl stabil als auch instabil sein. In jedem Fall wird ein solches Element durch den Relaisschutz und deaktiviert Stromversorgung Benutzer werden für die für die Wiederherstellung erforderliche Zeit getrennt. Automatische Wiedereinschaltung (AR) ist darauf ausgelegt, bei instabilen Kurzschlüssen die Stromversorgung der Verbraucher schnell wiederherzustellen und so Schäden an den Verbrauchern zu reduzieren oder zu verhindern.

Zeitweilige Kurzschlüsse an Freileitungen in ländlichen Gebieten können durch Gewitter, Wind, der Kabelkollisionen verursacht, Kurzschlüsse in Ästen, Vögeln und andere zufällige Ursachen verursacht werden. Die Zahl der instabilen Kurzschlüsse beträgt 60–90 % der Gesamtzahl der durch Schutzmaßnahmen verursachten Unterbrechungen und die durch Blitze verursachten – etwa 60 % aller instabilen Kurzschlüsse.

Nach dem Trennen des beschädigten Elements durch den Relaisschutz ist die Ursache des instabilen Kurzschlusses selbstzerstörerisch.Daher stellt die Einspeisung der Leitung oder des Transformators durch die automatische Wiedereinschaltung den normalen Betrieb des Versorgungskreises wieder her. Die Wirksamkeit der automatischen Wiedereinschaltung ländlicher 10-kV-Leitungen ist besonders hoch, da diese sehr lang sind, durch Postkarten des Gebiets verlaufen und daher häufig Witterungseinflüssen ausgesetzt sind.

Statistiken zeigen, dass automatische Wiedereinschaltungen für Freileitungen aller Spannungen jährlich durchschnittlich 60–75 % erfolgreicher Maßnahmen ausmachen. Aufgrund der hohen Effizienz der automatischen Schließvorrichtungen PUE erfordern eine automatische Wiedereinschaltung für alle Freileitungen und gemischten (Kabel-Freileitungen) aller Art mit einer Spannung über 1000 V.

Es werden einfache, doppelt wirkende automatische Schließvorrichtungen verwendet. Es ist besonders wichtig, diese abschnittsweise in unbemannten Umspannwerken zu installieren. Die Zeitverzögerung (Pause ohne Strom) zum Schließen des ausgelösten Leistungsschalters sollte im ersten Zyklus mindestens 2 s und im zweiten Zyklus mindestens 15-20 s betragen.

Am MIISP durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verwendung einer einmaligen automatischen Wiedereinschaltung für 10-kV-Netze mit einer Verzögerung von 15 bis 20 Sekunden wirksam ist.

Automatische Schließvorrichtungen mit Einzelschuss haben 40-50 % der erfolgreichen Aktionen, Doppel-Schließvorrichtungen 50-60 %, und letztere werden für die Installation auf ungeregelten Leitungen empfohlen.

Grundvoraussetzungen für automatische Schließvorrichtungen:

• Die automatische Wiedereinschaltung muss durchgeführt werden, wenn der Leistungsschalter durch den Relaisschutz ausgelöst wird, mit Ausnahme der Auslösung des Relaisschutzes unmittelbar nach dem schnellen Schließen des Leistungsschalters.

• Eine automatische Wiedereinschaltung darf während der betrieblichen Auslösung des Fernleistungsschalters oder nicht erfolgen Fernbedienung;
• Die automatische Wiedereinschaltung sollte mit einer vorgewählten Zeitverzögerung erfolgen;

• Das automatische Schließen muss mit einer bestimmten Häufigkeit erfolgen;

• Der automatische Schließer muss über eine automatische Rückstellung verfügen, um für eine neue Aktion bereit zu sein.

Gegenwärtig wird ein typischer einfachwirkender Wechselstrom-Regeneratorkreis immer noch sehr häufig verwendet, bei dem das Prinzip der Wiedereinschaltung der automatischen Wiedereinschaltung aufgrund der Nichtübereinstimmung der Unterbrecherposition bei Auslösung durch den „Aus“-Schutz und der Steuerschlüsselposition verwendet wird. inbegriffen".

Für die automatische Wiedereinschaltung von 10-kV-Stromleitungen stellt die Industrie ein einfachwirkendes Wiedereinschaltrelais vom Typ RPV-58, ein doppeltwirkendes RPV-258 und für Umspannwerke mit Wechselstrom unter Verwendung von Netzteilen vom Typ RPV-358 her.

Automatischer Halbleiter-Wiedereinschaltautomat APV-2P

Der automatische Wiedereinschaltautomat (oder das Relais) APV-2P ist für die doppelte automatische Wiedereinschaltung von 6-35-kV-Leistungsschaltern in Verbindung mit direkt und indirekt wirkenden Antrieben konzipiert und kann auf der Relaistafel von Außenschaltschränken (KRUN) montiert werden interne Installation (KRU).

Das Relais besteht aus einer einzigen Einheit; Die Stromversorgung erfolgt über eine einphasige Wechselspannungsquelle mit einer Frequenz von 50 Hz und einem Nennwert von 100 und 220 V mit einer Abweichung von 0,85 bis 1,1 vom Nennwert.

Das Gerät ermöglicht die Einstellung der Verzögerung von 0,6-1 bis 5-7 s für den ersten Zyklus des automatischen Schließens und von 1,2-2 bis 20-28 s für den zweiten Zyklus des automatischen Schließens, ohne Berücksichtigung der Vorbereitungszeit des Antrieb für „Ein“-Betrieb. Es besteht die Möglichkeit, die Verzögerungszeit des zweiten automatischen Wiedereinschaltzyklus auf 40 s zu erhöhen.

Die Vorbereitungszeit des APV-2P-Relais für den erneuten Betrieb beträgt nicht weniger als 10 und nicht mehr als 60 s.

Das Gerät funktioniert nicht, wenn der Leistungsschalter vom Personal sofort ausgeschaltet wird, enthält Bedienelemente ohne Ausschalten und es ist auch möglich, den ersten und zweiten Zyklus des automatischen Einschaltens sowie das Relais insgesamt zu deaktivieren.

Die Relaiseinstellungselemente werden auf der Vorderseite angezeigt.

Der Schaltplan eines funktionsfähigen Schaltrelais ist in Abb. dargestellt, das zwei Zeitglieder KT1 und KT2 enthält, logisches Element «OR» DD, Schwellwertelement KV, Verstärker A, Aktor KL. Der Ein- und Ausgang des Relais ist mit den Hilfskontakten des Q-Schalters (Motorschalter) verbunden.

Im Ausgangszustand, also beim Einschalten des Schalters Q, liegt an den Eingangselementen KT1 und KT2 des Relais kein Signal an und auch am Ausgang des Relais (Element KL) liegt kein Signal an.

Beim Ausschalten des Schalters Q der Stromleitung, beispielsweise beim Auslösen des Relaisschutzes, schließt dessen Kontakt und die beiden Zeitglieder KT1 und KT2 des Relais starten, also die Zeit ihres Betriebs beginnt.

Elektrisches Funktionsdiagramm des APV-2P-Geräts

Nach Ablauf der eingestellten Zeit des ersten Wiedereinschaltzyklus wird das Zeitglied KT1 ausgelöst.Das Ausgangssignal des Zeitelements KT1 wird über das Logikelement «OR» DD, das Schwellwertelement KV, dem Verstärker A zugeführt. Das verstärkte Signal vom Ausgang des Elements A wird bei Auslösung dem Aktuator (Ausgangsrelais) KL zugeführt. Das Signal wird der Spule (Elektromagnet) zugeführt, um den Schalter einzuschalten. Dieser schaltet die Stromleitung wieder ein, da die automatische Wiedereinschaltung des Leistungsschalters nach Ablauf der Zeit des ersten Zyklus erfolgt.

Im Falle einer wiederholten Trennung der Stromleitung durch den Schalter Q, also dem fehlgeschlagenen ersten Zyklus der automatischen Wiedereinschaltung,. Nachdem der Antrieb für den „Ein“-Betrieb vorbereitet wurde, beginnt die Zeitsteuerung des zweiten automatischen Schließzyklus, während nur das Zeitelement KT2 gestartet wird, da das Zeitelement KT1 keine Zeit hat, sich auf den Neustart vorzubereiten. Nach Ablauf der eingestellten Zeit des zweiten AR-Zyklus wird der Timer KT2 aktiviert und sorgt für den Betrieb des Ausgangselements KL, das wiederum auf den Schließmagneten des Q-Schalters wirkt.

Wenn der zweite AR-Zyklus fehlschlägt, schaltet sich Schalter Q aus, aber die Timer KT1 und KT2 starten nicht, da sich Schalter Q nicht lange im Ein-Zustand befindet, um sie auf den Start vorzubereiten.

Wenn der erste oder zweite automatische Wiedereinschaltzyklus erfolgreich verläuft und die Zeit zur Vorbereitung der Timer KT1 und KT2 auf den Start abgelaufen ist, ist das Relais wieder bereit, auf den Schalter einzuwirken und es einzuschalten.

Das APV-2P-Gerät wird von den Versuchsanlagen in Riga „Energoavtomatika“ serienmäßig hergestellt.

Einzelner automatischer Wiedereinschaltautomat APV-0.38

Das Gerät zur automatischen Wiedereinschaltung von 0,38-kV-Leitungen ist für den Einbau in KTP 10 / 0,4 kV vorgesehen, ausgestattet mit automatischen Luftschaltern der A3700-Serie mit elektromagnetischem Antrieb.

Studien zu Notunterbrechungen von 0,38-kV-Leitungen in ländlichen Gebieten zeigen, dass in diesen Netzen instabile Fehler aufgrund von Blitzüberspannungen, überlappenden Drähten bei starkem Wind und der Berührung mit Ästen beim Betreten von Gebäuden auftreten. Es ist zu beachten, dass die Unterbrechung von 0,38-kV-Leitungen tritt auch aufgrund von Überlastung bei unsachgemäßer Bedienung von Schutzeinrichtungen elektrischer Empfänger auf. In diesen Fällen wird die Stromversorgung der Verbraucher wiederhergestellt, wenn die Leitung wieder eingeschaltet wird.

Es wurde festgestellt, dass bei Wiedereinschalten des Leistungsschalters oder Ersetzen der Sicherung in einer 10/0,4-kV-Umspannstation die Stromversorgung der Verbraucher bei 50–60 % aller Ausfälle wiederhergestellt wird.

Das Gerät APV-0.38 arbeitet mit dem Automaten (Typ A3700), der bei hohen Notströmen (Phasen-Phasen- und Einphasen-Kurzschluss, Überlastung) ausgelöst wird, was das bestehende Niveau der elektrischen Sicherheit nicht beeinträchtigt.

Somit soll das Gerät APV-0.38 die Zuverlässigkeit der Stromversorgung von Verbrauchern in ländlichen Gebieten erhöhen und dementsprechend Schäden durch Stromknappheit reduzieren. Es ist als Anbau an einen Halbleiterschutzschalter und ein elektromechanisches Relais konzipiert und kann in allen Branchen mit langen 0,38-kV-Freileitungen eingesetzt werden.

Das Gerät wird bei allen Notauslösungen des Leistungsschalters ausgelöst; Bei Betriebsunterbrechungen funktioniert das Gerät nicht.

Das Funktionsdiagramm des APV-0.38-Geräts ist in der Abbildung dargestellt.

Funktionsdiagramm des Gerätes APV-0.38. PO – Startkörper; CT – Zeitverzögerungsorgan; IO – Exekutivorgan; QF – Leistungsschalter

Derzeit wurden an dieser automatischen Wiedereinschaltvorrichtung einige Verbesserungen vorgenommen, die es ermöglichen, die Abhängigkeit des Wiedereinschaltvorgangs von der Umgebungstemperatur, dem Spannungsniveau und anderen Faktoren zu vermeiden.