배전망 피더 시스템 보호 원리 및 분석

소개

배전 자동화 기술은 도시 및 농촌 배전망의 전환 및 구축을 지원하는 중요한 기술입니다. 배전 자동화에는 피더 자동화 및 배전 관리 시스템이 포함됩니다. 배전 자동화가 핵심입니다. 현재 우리나라에서는 배전 자동화를 위한 많은 시범 프로젝트를 진행해 왔으며, 배전 주국, 변전소, 급전단말로 구성된 3계층 구조도 광통신 방식으로 널리 인정받고 있다. 백본 네트워크. 피더 자동화의 실현은 완전히 광섬유 통신을 기반으로 할 수 있으므로 피더 터미널이 서로 빠르게 통신하고 동시에 더 높은 성능으로 피더 자동화 기능을 실현할 수 있습니다.

2. 배전망 피더 보호 기술 현황

전력 시스템은 발전, 송전, 배전의 세 부분으로 구성됩니다. 발전링크 보호는 부품 보호에 중점을 두고 있으며, 발전소에서 전기적 결함이 발생할 경우 장비의 손실을 최소화하는 것이 주요 목적입니다. 송전망 보호는 송전선 보호에 중점을 두고 있으며, 그 주요 목적은 전력망의 안정성을 유지하는 것입니다. 배전 링크의 보호는 피더 보호에 집중되어 있습니다. 배전 네트워크에는 안정성 문제가 없습니다. 일반적으로 피더 결함 제거가 신속하게 요구되는 것은 아닙니다. 다양한 배전망에는 부하 전원 공급 장치의 신뢰성과 전원 공급 장치 품질에 대한 요구 사항이 다릅니다. 많은 배전망에서는 선로장애가 전력판매 및 배전설비의 수명에 미치는 영향만을 고려하고 있을 뿐, 배전망 장애가 전력부하(이용자)에 미치는 부정적인 영향을 배전망 보호의 목적으로 아직 고려하지 않고 있습니다.

우리나라 경제가 발전함에 따라 전력 사용자의 전력 의존도는 점점 더 높아지고 있습니다. 전력 공급의 신뢰성과 전력 공급의 품질은 배전망의 핵심이자 주요 역할이 되었습니다. 배전망 피더 보호 기능은 또한 피더 결함 제거, 결함 격리 및 전력 복원을 포함하여 전원 공급 장치 신뢰성 및 전력 품질을 향상시키는 역할도 합니다. 구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다.

2.1 기존 전류 보호

과전류 보호는 가장 기본적인 계전기 보호 중 하나입니다. 경제적 이유를 고려하면 현재의 보호는 배전망 피더 보호에 널리 사용됩니다. 배전선은 일반적으로 매우 짧습니다. 배전망에는 안정성 문제가 없으므로 현재 보호 조치의 선택성을 보장하기 위해 전체 라인 보호를 달성하기 위해 시간 조정이 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 방법에는 반한시 전류 보호 및 3단계 전류 보호가 있습니다. 반한시 전류 보호의 시간 조정 특성은 표준 반한시, 극한 반한시 및 슈퍼 반한시로 구분됩니다. 2), (3) 및 (4). 이러한 유형의 보호는 설정이 쉽고 유연하며 저렴합니다. 또한 저전압 차단 또는 방향성 차단을 포함하여 신뢰성을 향상할 수 있으며, 재폐로 기능, 저주기 부하 차단 기능 및 저전류 접지선 선택도 추가됩니다. 기능.

배전망 보호를 실현하기 위한 현행 보호의 전제는 전체 피더를 하나의 단위로 취급하는 것입니다. 피더에 장애가 발생하면 비장애 지역에 대한 전력 복구를 고려하지 않고 전체 라인이 차단되므로 전력 공급 신뢰성 향상에 도움이 되지 않습니다. 반면에 보호 선택성을 달성하기 위해 시간 지연에 의존하기 때문에 일부 결함의 제거 시간이 상대적으로 길어 장비 수명에 영향을 미칩니다.

2.2 리클로저 방식에 의한 피더 보호

피더 분할을 실현하고 전원 공급 지점을 늘리는 것은 전원 공급 신뢰성 향상의 기초입니다. 리클로저 보호는 피더 결함을 자동으로 섹션으로 제한하는 효과적인 방법입니다. 그림 1을 참조하면 리클로저(R)는 라인의 전단에 위치하며, 피더(Feeder)는 3개의 섹션너(A, B, C)에 의해 4개의 섹션으로 나누어진다. AB 구간에서 F1 사고가 발생하면 리클로저 R이 동작하여 사고를 해소한 후 A, B, C 구간은 전압 상실 후 자동으로 차단되며, A 구간은 전압 회복 후 지연됩니다. 폐쇄되었습니다. 마찬가지로, 전압이 복구된 후 섹션라이저 B의 폐쇄가 지연됩니다. B가 결함 위치에 닫히면 리클로저 R이 다시 작동합니다. 리클로저가 두 번째로 다시 닫히면 단면화기 A가 다시 닫힙니다. 그 후 B는 자동으로 열린 위치에 잠기고 결함 제거 및 결함 분리가 이루어집니다. 결함이 없는 부분에 전원을 복원합니다. 출처: www.examda.com

현재 우리나라에서는 도시 및 농촌 전력망 전환에 많은 수의 리클로저가 여전히 사용되고 있습니다. 이 간단하고 효과적인 방법은 전력 공급의 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 기존의 전류 보호보다 더 효과적입니다. 이 솔루션의 단점은 결함 격리 시간이 길고 여러 번의 우연이 관련 부하에 일정한 영향을 미친다는 것입니다.

　2.3 피더 자동화에 따른 피더 보호

배전 자동화에는 피더 자동화 및 유통 관리 시스템이 포함되며, 피더 자동화는 피더 정보의 수집 및 제어를 구현하고 피더 보호도 구현합니다. 피더 자동화의 핵심은 통신입니다. 통신을 기반으로 배전망의 글로벌 데이터 수집 및 제어를 구현하여 배전 SCADA 및 배전 고급 애플리케이션(PAS)을 구현합니다. 동시에 지리정보시스템(GIS)은 배전망의 장비 관리 및 지도 관리를 실현하는 플랫폼으로 사용됩니다. SCADA, GIS 및 PAS의 통합은 배전 자동화를 촉진하여 배전망 보호 및 모니터링을 제공합니다. 유통 네트워크 관리. 포괄적인 자동화된 운영 관리 시스템입니다.

그림 2에 표시된 시스템을 참조하면 이 피더 자동화의 기본 원리는 다음과 같습니다. 스위치 S1과 스위치 S2 사이에 오류가 발생하면(단상 접지 아님) 라인 콘센트 보호로 인해 회로 차단기 B1이 작동하고, S1의 FTU는 오류 전류를 감지하고 스위치 S2에 설치된 FTU에는 오류 전류가 흐르지 않습니다. 이때 자동화 시스템은 원격으로 S1과 S2 사이에 오류가 발생하는지 확인합니다. S1과 S2를 트립하여 오류 격리를 달성하고 라인 콘센트에서 회로 차단기를 원격으로 닫은 다음 마지막으로 접촉 스위치 S3을 닫아 오류가 없는 영역에 전원을 복원합니다. 출처: Examination University

이 통신 기반 피더 자동화 솔루션은 중앙 집중식 제어를 핵심으로 하며 여러 가지 전류 보호 방법, RTU 원격 제어 및 재폐로를 통합하여 몇 초에서 몇 초 내에 신속하게 오류를 제거할 수 있습니다. 장애 격리는 10초 이내에 달성될 수 있으며, 전원 공급은 수십 초에서 몇 분 이내에 복구될 수 있습니다. 이 솔루션은 현재 배전망 자동화를 위한 주류 솔루션으로, 통합 배전망 모니터링 시스템에 피더 보호를 통합하여 오류 제거, 오류 격리 및 전력 복원 측면에서 전원 공급 장치 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 동시에 전력 품질 모니터링 및 보상 장치를 전체 배전 자동화에 설치하여 전반적으로 향상된 전력 품질 관리를 달성할 수 있습니다.

셋. 피더 보호 개발 동향

현재 배전 자동화의 피더 자동화는 피더 보호 기능을 더 잘 실현했습니다. 그러나 배전자동화 기술의 발전과 실천으로 배전망 보호의 목적은 조용히 변화해 왔다. 초기 배전망 보호는 피더 결함을 제거하기 위해 저가형 전류 보호를 사용했으며, 전력 공급 신뢰성에 대한 요구 사항이 높아짐에 따라 결함 격리 및 전원 공급 복구를 위해 저가형 리클로저가 사용되었습니다. 원격통신을 기반으로 한 중앙집중제어 피더 자동화 방식입니다. 배전자동화를 기반으로 배전망 통신이 큰 주목을 받고 있으며, 원가자동화의 핵심입니다. 현재 중국의 주류 통신 방식은 광섬유 통신이며, 구체적으로는 광섬유 링 네트워크와 광섬유 이더넷으로 구분됩니다. 광섬유 통신을 기반으로 한 피더 보호 구현은 다음 세 부분으로 구성됩니다.

1) 오류 제거를 위한 전류 보호

2) 중앙 집중식 배전 마스터 스테이션 또는 변전소 원격 제어 FTU는 오류 격리를 달성합니다.

3) 중앙 집중식 배전 마스터 스테이션 또는 변전소 원격 제어 FTU는 오류가 없는 지역에 전원 공급을 복원합니다.

이 구현 방법은 기본적으로 자동 장치가 선택 동작을 수행하지 않은 후 전원 공급을 복원하는 것입니다. 피더 결함 시 보호 조치의 선택성을 해결할 수 있다면 피더 보호 성능을 크게 향상시켜 결함 제거와 결함 격리를 동시에 달성할 수 있습니다. 이를 위해서는 선택적 오류 격리를 달성하기 위해 빠른 통신을 사용하여 협력적으로 작동하는 피더의 여러 보호 장치가 필요합니다. 이것이 피더 시스템 보호의 기본 아이디어입니다.