Ռելեի պաշտպանության սարք հոսանքի տրանսֆորմատոր

Ռելեային պաշտպանության դաշտ

Ընթացիկ տրանսֆորմատորները (CTs) ազդանշաններ են տալիս գործարաններում պաշտպանիչ ռելեներին: Երբ աննորմալ հոսանքներ են առաջանում, ռելեների անջատիչները՝ կանխելով շարժիչի այրումը և ծախսատար սարքավորումների վնասումը:

Ռելեային պաշտպանության սարքերը (պաշտպանական ռելեներ) կարևոր դեր են խաղում էներգիայի արտադրության և բաշխման համակարգերի կայունության, անվտանգության և կարգավորող համապատասխանության ապահովման գործում: Վերականգնվող էներգիայի տեղակայման, բաշխված արտադրության և ցանցի խիստ կոդերով ռելեները առանցքային նշանակություն ունեն անսարքությունների հայտնաբերման, ցանցի անջատման, հաճախականության և լարման կիրառման և ընդհանուր համակարգի հուսալիության համար:

Կարգավորող / ստանդարտների համատեքստ

Գերմանական համակարգերի ցանցային միացման կանոնակարգերը սահմանում են իրավական պահանջներ պաշտպանական ռելեների համար: Երկու հիմնական տեխնիկական միացման կանոններն են.

VDE-AR-N 4105. կարգավորում է ցածր լարման միացումները (≤100 կՎտ, <1000 V AC):

VDE-AR-N 4110՝ միջին լարման միացումների համար (>100 կՎտ կամ ≥1000 Վ AC):

Երկու դեպքում էլ ցանցի սնուցման կամ ցանցային ցանցի պաշտպանության ռելեներ են պահանջվում լարման, հաճախականության, անջատումների և հարակից երևույթների մոնիտորինգի համար. անջատել գեներատորները սահմանից դուրս կամ ոչ անվտանգ պայմաններում. և կանխել կղզիացումը (այսինքն՝ ցանցի մի մասի ոչ միտումնավոր բաժանումը):

Հիմնական հավելվածներ / Case Studies

1. Հիդրոէլեկտրակայաններ և բաշխված արտադրություն
Կոնկրետ դեպք է Lukas Anlagenbau GmbH ընկերությունը Բավարիայում, որը շահագործում է բազմաթիվ հիդրոէլեկտրակայաններ (հզորությունը մոտ 5 կՎտ-ից մինչև 10 ՄՎտ): Շնորհիվ VDE-AR-N 4105 կանոնակարգի (և դրա վերանայումների)՝ դրա կայանները պետք է համապատասխանեն ցանցի սնուցման մոնիտորինգի պահանջներին.

Այս պահանջները բավարարելու համար Լուկաս Անլագենբաուն տեղակայել է ABB-ի CM-UFD.M31 ցանցի սնուցման մոնիտորինգի ռելեն ավելի քան 60 հիդրոէլեկտրակայաններում: Այս ռելեն անընդհատ վերահսկում է համապատասխան պարամետրերը և անջատում է ինտերֆեյսի անջատիչը (անջատում է կայանը հանրային ցանցից), երբ սահմանները գերազանցվում են: Սարքը նաև ցուցադրում է սխալի հաղորդագրություններ, ապահովում է ճշգրիտ շեմեր (հաճախականություն և լարում) և առաջարկում է լավ օգտագործելիություն (DIN-rail տեղադրում, ընթեռնելի էկրան):

Այս դեպքը ցույց է տալիս, թե ինչպես է ռելեի պաշտպանությունն ապահովում ինչպես գործառնական անվտանգությունը, այնպես էլ կանոնակարգային համապատասխանությունը՝ միաժամանակ թույլ տալով բաշխված սերնդին մասնակցել ցանցին:

2. Արևային ֆոտովոլտային համակարգեր և «ԱԱ պաշտպանություն»
Մեկ այլ կարևոր օրինակ է արևային ՖՎ-ի տեղակայումը, հատկապես ցածր լարման հատվածում: VDE-AR-N 4105-ի համաձայն՝ մոտ 30 կՎտ-ից մինչև 135 կՎտ հզորության ցանկացած արտադրական կայան պետք է տեղադրված լինի Ցանցի և Համակարգի Պաշտպանություն (ԱԱ պաշտպանություն):

ԱԺ պաշտպանությունը համատեղում է մոնիտորինգի ռելեը և ավելորդ փոխկապակցված անջատիչները: Ռելեը վերահսկում է ցանցի լարումը և հաճախականությունը, և երբ շեղումները գերազանցում են հանդուրժողականությունը, այն անջատում է ՖՎ համակարգը ցանցից որոշակի ժամանակում (հաճախ 0,2 վայրկյանի ընթացքում): Փակող անջատիչները դասավորված են այնպես, որ երկու անջատիչ տարրերը հաջորդաբար ապահովում են անսարքության անվտանգությունը. եթե մեկը ձախողվի, մյուսը դեռ ապահովում է անջատումը: Անջատիչ սարքերը նաև հետ են տալիս մոնիտորինգի ռելեի կարգավիճակը՝ ապահովելով ճիշտ աշխատանքը:

3. Օգտագործվող սարքեր / ռելեներ
Գերմանական արտադրողները, ինչպիսիք են Ziehl-ը, արտադրում են պաշտպանական ռելեներ՝ համապատասխանեցված այս չափանիշներին: Օրինակ, UFR1001E և UFR1002IP սարքերը վերահսկում են լարումը, հաճախականությունը, վեկտորի տեղաշարժը և հաճախականության փոփոխության արագությունը (ROCOF), ի թիվս այլոց, որոնք համապատասխանում են VDE-AR-N 4105:2018-11 և VDE-AR-N 4110:2018-11 պահանջներին:

Այս ռելեներն օգտագործվում են արտադրական կայաններում (արևային, հիդրո, քամու) և ապահովում են կարևոր գործառույթներ. Ziehl-ի ռելեները նախագծված են այնպես, որ ապահով լինեն մեկ անսարքության դեպքում (այսինքն, եթե մեկ բաղադրիչ խափանում է, անվտանգության գործառույթը դեռ աշխատում է), ինչը պահանջ է գերմանական ցանցի կանոնների համաձայն:

Խնդիրներ, որոնք լուծվում են ռելեային պաշտպանության միջոցով

Այս հավելվածներից մենք կարող ենք տեսնել ռելեի պաշտպանության սարքերի օգնության մի քանի կատեգորիաներ

Ցանցի կայունություն և անվտանգություն
Վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները փոփոխական են. Արտադրության հանկարծակի փոփոխությունները (օրինակ՝ ՖՎ-ի վրայով ամպերի կամ քամու արագության անկման պատճառով) կարող են առաջացնել հաճախականության և լարման տատանումներ: Չկառավարվելու դեպքում այս տատանումները կարող են տարածվել և ապակայունացնել ավելի լայն ցանցը: Ռելեներն ապահովում են, որ արտադրող կայանները անջատվեն, երբ պարամետրերը գերազանցում են անվտանգ թույլատրելիությունը՝ պաշտպանելով և՛ կայանը, և՛ ցանցը:

Կղզիների կղզիների առաջացման կանխարգելումը
(արտադրական միավորը, որը շարունակում է աշխատել, երբ ցանցն անջատված է) վտանգավոր է տեխնիկական սպասարկման անձնակազմի համար և կարող է հանգեցնել սարքավորումների վնասմանը: Պաշտպանական ռելեները ճիշտ հայտնաբերմամբ (լարման կորուստ, հաճախականության շեղում, վեկտորի տեղաշարժ և այլն) ապահովում են, որ երբ ցանցի միացումը կորչում է կամ առաջանում են անսարքություններ, արտադրությունն ապահով կերպով անջատվում է: Արևային համակարգերը ԱԺ պաշտպանության ռեժիմում պետք է ներառեն հակակղզիային պաշտպանություն։

Համապատասխանությունը ցանցային կանոններին և իրավական պահանջներին
Գերմանիայում VDE-AR-N 4105 / 4110 կարգավորող ստանդարտները պահանջում են հատուկ պաշտպանության, անվտանգության և կատարողականի պահանջներ: Օպերատորները պետք է օգտագործեն այս ստանդարտների համար հավաստագրված ռելեներ՝ ճիշտ կարգավորումներով: Համապատասխանությունը խուսափում է օրինական տույժերից և ապահովում է, որ բույսերը կարող են մնալ միացված և վարձատրվել: Հիդրոընկերության հետ կապված դեպքը, որն ընդունել է ABB-ի CM-UFD.M31-ը՝ VDE կոդը համապատասխանելու համար, օրինակ է:

Սխալների հայտնաբերում և արագ անջատում
Գծերի, գերլարման, ցածր լարման, գերհաճախականության կամ ցածր հաճախականության անսարքությունները պետք է արագ հայտնաբերվեն՝ բաղադրիչներին վնասելը և կասկադային խափանումները կանխելու համար: Ռելեներն ապահովում են այս արագ հայտնաբերումը և ակտիվացումը (անջատումը) անսարք մասերը մեկուսացնելու համար:

Էլեկտրաէներգիայի և ցանցի ինտեգրման որակը
Վերականգնվող էներգիայի աճի հետ մեկտեղ էլեկտրաէներգիայի որակը (լարման տատանում, թարթում, ներդաշնակություն) և փոխկապակցվածությունը (փուլ, հաճախականություն) դառնում են ավելի դժվար: Պաշտպանական ռելեներն օգնում են վերահսկել և կիրառել սահմաններ, որոնք պահպանում են էներգիայի ընդունելի որակը բոլոր օգտագործողների համար: Նրանք նաև աջակցում են այնպիսի գործառույթների, ինչպիսիք են վեկտորային տեղաշարժը (շրջադարձային փուլային հարաբերությունները հայտնաբերելու համար) և ROCOF (հաճախականության փոփոխության արագությունը), որոնք կարևոր են կայունության համար, երբ մեծ քանակությամբ բաշխված սերունդ առցանց է:

Քննարկում / Քաղված դասեր

Սարքավորման գործածականությունը կարևոր է. Գերմանիայում իրական դեպքը ցույց է տալիս, որ ռելեները, որոնք հեշտ է կարգավորվում, հստակ էկրաններով և տեղադրման պարզ գործընթացներով, շատ ավելի հավանական է, որ պատշաճ կերպով տեղադրվեն և պահպանվեն: Հիդրոէլեկտրակայանի օպերատորը բյուջե է հատկացրել կոնֆիգուրացիայի հեշտության և ճշգրտության համար:

Ավելորդություն և անսարքության անվտանգություն. երկու անկախ անջատիչ տարրեր իրար հաջորդող, անջատիչի դիրքերի մոնիտորինգը, երկալիքային ռելեները, խափանումներից անվտանգ ձևավորումը ոչ միայն գեղեցիկ հատկանիշներ են, այլ նաև գերմանական շատ ցանցային կոդերի կարգավորող պահանջներ:

Շեմեր և ժամանակացույց. Պարամետրերը, ինչպիսիք են լարման/հաճախականության սահմանաչափերը, անջատումից առաջ ուշացումը, անջատման հզորությունները և այլն, պետք է համապատասխանեցվեն տեղական ցանցի օպերատորի պահանջներին: Գերմանական կանոնները սահմանում են ժամանակային սահմանափակումներ (որքան արագ պետք է անջատվի գեներատորը, երբ լարումը/հաճախականությունը տիրույթից դուրս է): Ռելեների զգայունությունը, ճշգրտությունը և արագությունը որոշիչ են:

Ստանդարտ էվոլյուցիա. VDE-AR-N 4105 և 4110 ստանդարտները զարգացել են: Արտադրողները և օպերատորները պետք է հետևեն վերանայումներին: Պաշտպանական ռելեները հաճախ ապահովում են նախադրված շեմային արժեքներ այս ստանդարտների ընթացիկ տարբերակների համար:

Եզրակացություն

Ռելեային պաշտպանության սարքերը վերականգնվող և բաշխված էներգիայի աղբյուրների անվտանգ, համապատասխան և կայուն ինտեգրման անկյունաքարն են: Կարգավորող ստանդարտների կիրառման միջոցով (VDE-AR-N 4105 / 4110), առաջադեմ ռելե սարքերի (ABB, Ziehl և այլն) տեղադրման և հիդրոէլեկտրական և արևային ՖՎ համակարգերում իրական գործի աշխատանքի միջոցով ռելեները լուծում են հիմնական խնդիրները.

անապահով լարման/հաճախականության պայմաններում անջատում

կղզիացման կանխարգելում

պաշտպանիչ սարքավորումներ և ցանցի կայունություն

համապատասխանության ապահովումը և տույժերից խուսափելը

Քանի որ Գերմանիայի էներգետիկ անցումը ('Energiewende') շարունակվում է, ավելի ապակենտրոնացված արտադրությամբ, էներգիայի պահեստավորումով, միկրոցանցերով և խելացի ցանցերով, պաշտպանության ռելեների կարևորությունը կավելանա ոչ միայն անվտանգության և կարգավորման, այլ նաև հուսալիության, ճկունության և ճկուն շահագործման համար: