Автоматичне повторне увімкнення (ANSI 79) — чому повітряна лінія СН автоматично вмикається знову після відключення

Посібник про спрямований максимальний струмовий захист (ANSI 67) розглядає, як захист розпізнає наявність пошкодження та його напрямок. Ця стаття розглядає те, що часто відбувається автоматично на повітряній лінії середньої напруги після відключення вимикача таким пошкодженням: автоматичне повторне увімкнення, позначуване кодом ANSI 79 і на практиці часто реалізоване реклоузером (автоматом повторного увімкнення).

Чому повторне увімкнення має сенс: більшість пошкоджень короткочасні

На повітряній лінії значна частина пошкоджень спричинена подіями, які швидко усуваються самі: удар блискавки, що спричиняє короткочасне перекриття, гілка, що короткочасно торкається лінії, або птах, що спричиняє дугове перекриття і потім відлітає. При такому короткочасному (перехідному) пошкодженні іонізоване повітря дуги після короткого безструмового інтервалу достатньо відновлюється, щоб лінію можна було безпечно знову увімкнути під напругу без пошкоджень. Вимикач, що залишається постійно відключеним після кожного спрацювання, спричиняв би невиправдано довгу перерву електропостачання для такого роду короткочасних, самоусувних пошкоджень. Автоматичне повторне увімкнення використовує цю відмінність: після відключення лінія автоматично повторно вмикається після встановленої безструмової паузи, виходячи з припущення, що більшість пошкоджень до цього моменту усунулися самі.

Безструмова пауза: достатньо довга, щоб дуга згасла

Безструмова пауза — час, протягом якого лінія залишається без напруги між відключенням і повторним увімкненням, — повинна бути достатньо довгою, щоб іонізоване повітря навколо місця пошкодження деіонізувалося, так щоб дуга не запалилася повторно одразу ж при повторній подачі напруги на лінію. Для повітряних ліній типова безструмова пауза першої, швидкої спроби повторного увімкнення становить порядку кількох десятих частки секунди до приблизно однієї секунди. Занадто коротка безструмова пауза збільшує ризик повторного запалення дуги; невиправдано довга безструмова пауза збільшує перерву для споживачів без додаткової вигоди.

Схема повторного увімкнення: від швидкого до повільного, кілька спроб

Типова схема повторного увімкнення поєднує кілька спроб із поступово зростаючою безструмовою паузою:

• Перша, швидка спроба повторного увімкнення слідує невдовзі після відключення (порядку кількох періодів мережевої напруги до частки секунди), призначена для усунення найкоротших, швидко деіонізуючих пошкоджень із ледь помітною перервою напруги.
• Якщо пошкодження виникає знову і після цієї швидкої спроби, захист зазвичай переходить до однієї або кількох повільніших спроб повторного увімкнення з безструмовою паузою від кількох секунд до приблизно десяти секунд, щоб дати трохи стійкішому, але все ж короткочасному пошкодженню шанс усунутися самостійно.
• Якщо пошкодження зберігається і після всіх встановлених спроб, робиться висновок, що це стійке пошкодження (наприклад, обрив провідника або стійке коротке замикання), і вимикач залишається відключеним остаточно — часто через реле блокування (ANSI 86), яке вимагає ручного скидання, перш ніж лінію можна буде знову увімкнути.

Чому не можна повторно вмикати нескінченно

Кількість спроб повторного увімкнення навмисно обмежується: необмежене, повторюване повторне увімкнення на стійке пошкодження багаторазово піддавало б місце пошкодження повному струму короткого замикання, могло б спричинити додаткові пошкодження (наприклад, уже пошкодженого провідника або несправної муфти) і становило б підвищений ризик безпеки для людей чи тварин, що випадково опинилися поблизу місця пошкодження. Обмежена кількість спроб дає короткочасним пошкодженням достатній шанс усунутися самостійно, не "пробуючи" надмірно довго стійке пошкодження.

Увага: точна кількість спроб повторного увімкнення, безструмові паузи та узгодження з іншими захисними функціями визначаються конфігурацією мережі та вимогами мережевого оператора; ця стаття розглядає принцип, а не готову таблицю уставок для кожної лінії.

Практична значущість

При роботах на повітряній лінії середньої напруги, що живиться через реклоузер, або поблизу неї, необхідно заздалегідь вивести функцію повторного увімкнення з роботи — без цього заходу лінія під час робіт може несподівано автоматично знову увімкнутися під напругу після відключення, що становить пряму небезпеку для людей, які працюють на лінії в цей момент.

Типові помилки

1. Не виводити функцію повторного увімкнення з роботи перед початком робіт на лінії — це прямий ризик безпеки для людей, які працюють на здавалося б знеструмленій лінії.
2. Застосовувати однакову уставку повторного увімкнення для повітряної лінії та для підземного кабельного з'єднання — пошкодження на кабелі майже завжди стійке, тому автоматичне повторне увімкнення там зазвичай безглузде і може навіть збільшити пошкодження.
3. Встановлювати занадто коротку безструмову паузу для мінімізації перерви — це збільшує ризик повторного запалення дуги до того, як повітря навколо місця пошкодження достатньо деіонізувалося.
4. Допускати необмежену кількість спроб повторного увімкнення — це багаторазово піддає стійке пошкодження повному струму короткого замикання і збільшує ризик додаткових пошкоджень.

Пов'язані матеріали

• Спрямований максимальний струмовий захист (ANSI 67)
• Реле блокування (ANSI 86)
• Захист від відмови вимикача (ANSI 50BF)
• Котушка Петерсена — мережа з резонансним заземленням