что такое реклоузер и для чего он нужен
Как работает реклоузер и для чего служит
Что такое реклоузер?
Реклоузер – это автоматический пункт секционирования воздушных (комбинированных) электрических сетей 6-10 кВ состоящий из вакуумного коммутационного модуля, встроенной системы измерения токов и напряжения, а также шкафа управления с микропроцессорной системой РЗА.
Функции автоматического реклоузера 6-10 кВ:
Как работает реклоузер?
Реклоузеры устанавливаются на магистральном участке. При возникновении повреждения ближайший к нему реклоузер отключает нижестоящий участок сети. Это повышает надежность электроснабжения потребителей, находящихся вблизи центра питания.
Для секционирования радиальной линии с двухсторонним питанием в дополнение к реклоузерам на магистрали устанавливают реклоузер в качестве пункта АВР, осуществляется контроль напряжения на этом пункте, используются направленные защиты. При возникновении повреждения на любом из участков сети оно будет ограничено двумя ближайшими аппаратами, тем самым потребители неповрежденных участков смогут сохранить свое питание.
Для автоматизации линии достаточно установить 3–5 реклоузеров. Применение автоматических реклоузеров позволит достичь снижения недоотпуска электрической энергии конечным заказчикам, повысить уровень надежности электроснабжения. Реклоузеры позволяют сократить время поиска и локализации повреждения на участке линии электропередач.
Хасанзянов Б.Ф. О реклоузерах, Молодой учёный №7 (66) май-2 2014
Что такое реклоузер и чем он отличается от пункта секционирования
Слово «реклоузер» еще лет десять назад было абсолютно незнакомым и ставило в тупик многих энергетиков. Сегодня же оно стало привычным и даже модным.
В действительности, реклоузеры под названием пункт секционирования воздушных линий существовали с начала 60-х годов прошлого века.
Тогда они использовались почти исключительно энергоснабжающими организациями для обеспечения бесперебойного электроснабжения предприятий и населенных пунктов, подключенных к воздушным линиям электропередачи. Из-за больших габаритов и высокой стоимости конечными потребителями эти устройства не использовались.
Новую жизнь пунктам секционирования подарило развитие нефтегазовой отрасли, когда для электроснабжения удаленных объектов (например, насосных станций, установленных вдоль трубопровода) приходилось тянуть десятки километров воздушных линий электропередачи. Для защиты линии от коротких замыканий через определенные промежутки устанавливались пункты секционирования (ПС) или пункты секционирования столбовые (ПСС), позволяли локализовать аварийный участок без отключсения электроснабжения оставшейся части линии.
Появление реклоузеров
Реклоузеры РВА/TEL «Таврида Электрик» отличаются высоким качеством и включают ряд уникальных технических решений, но представляют собой достаточно дорогие устройства. В последнее время на рынке появилось много независимых производителей реклоузеров, которые используют как вакуумные выключатели ВВ/TEL «Таврида Электрик», так и выключатели других отечественных, а также зарубежных производителей.
УЗНАТЬ ЦЕНУ
Само понятие «реклоузер» возникло в США. Стандарт IEEE 37.100-1992 дает следующее определение: «Реклоузер – это автономное устройство, использующееся для автоматического отключения и повторного включения цепи переменного тока по предварительно заданной последовательности циклов отключения и повторного включения с последующим возвратом в исходное состояние, сохранением включенного положения или блокировкой в отключенном положении. Реклоузер включает в себя комплекс элементов управления, необходимых для обнаружения токов короткого замыкания и управления реклоузером».
Дело в том, что около 80% повреждений в сетях не устойчивы и самоустраняются в течение нескольких секунд. Причинами подобных повреждений являются схлестывание проводов, касание проводов ветвями деревьев, перекрытие изоляторов в результате грозовых воздействий, птицы и животные и др. Было определено, что отключение и последующее автоматическое включение линии при неустойчивом повреждении приводят к устранению причины и, следовательно, исключают длительные перерывы электроснабжения.
В последние годы, связи с децентрализацией электроснабжения, сетевые компании стали массово требовать от потребителей электрической энергии установки реклоузеров на отпайках (на границах балансовой принадлежности сетей). Возник большой спрос на недорогие реклоузеры. В настоящее время компактные и простые в использовании реклоузеры, устанавливаемые на одной или двух опорах ЛЭП, выпускаются уже многими предприятиями нашей страны.
Как работает реклоузер
Многим реклоузер представляется чем-то непонятным и инновационным. Однако, ничего сложного в нем нет.
По сути реклоузер является автоматическим выключателем, который размыкает линию при отклонении ее параметров от заданных, например, при превышении током порогового значения. В этом смысле реклоузер является прямым родственником автоматических выключателей, установленных подъездах жилых домов, с той только разницей, что его рабочее напряжение не 220 В, а 10 кВ или даже 35 кВ.
Реклоузер состоит из двух частей: высоковольтного модуля (ВМ) и шкафа управления (ШУ), связанных между собой соединительным кабелем.
Высоковольтный модуль установлен в верхней части опоры и подключен к линии через проходные изоляторы. Внутри высоковольтного модуля находятся: вакуумный выключатель, трансформаторы тока и трансформатор собственных нужд.
Шкаф управления устанавливается в нижней части опоры на высоте человеческого роста. В нем находится микропроцессорное устройство защиты и органы ручного управления реклоузером.
Алгоритм работы реклоузера следующий.
Трансформаторы тока, установленные в высоковольтном модуле, измеряют ток в линии и по передают сигнал на терминал защиты, находящийся в шкафу управления.
Микропроцессорный терминал защиты сравнивает ток в линии (а также, возможно, другие параметры) с заданными уставками. Если текущие параметры линии выходят за границы заданного диапазона, терминал защиты выдает команду на отключение вакуумного выключателя, который разрывает цепь.
Но на этом работа реклоузера не заканчивается.
Если автоматическое повторное включение не помогло устранить неисправность, то реклоузер отключает линию, передает по линии связи сигнал в диспетчерскую и ждет приезда ремонтной бригады, которая утранив неисправность на линии, вручную включает реклоузер.
Какие бывают реклоузеры
В настоящее время на рынке представлено большое количество различных марок реклоузеров различных производителей. Как разобраться во всем этом разнообразии, мы расскажем в следующем материале «Как выбрать реклоузер».
Здесь только укажем, что существует три основных группы реклоузеров:
Связанные материалы
Отгрузка оборудования на космодром «Восточный»
Космическая отрасль России развивается бурными темпами и требует большого количества инновационного оборудования, в том числе, электротехнического.
ООО «Тяжмаштрейд» выполнило заказ Центра эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры космодрома «Восточный» на поставку комплектующих для выключателей нагрузки.
Поставки электрооборудования в Монголию
В 2021 году наша компания начала экспортные поставки оборудования в другие страны мира. В этом году отгружены конденсаторные установки и разъединители в Монголию.
Начато производство разъединителей РЛК-20 кВ
К идее производства линейных разъединителей на 20 кВ мы обращались неоднократно с 2017 года. Было рассмотрено несколько вариантов конструкций разъединителей: РЛНД-20, РЛР-20, РЛК-20.
В 2020 году мы организовали серийный выпуск линейных разъединителей на номинальное напряжение 20 кВ, остановившись на хорошо зарекомендовавшей себя конструкции качающегося типа РЛК-20.
Отгрузка нового реклоузера 35 кВ OSM38 в Новосибирск
Реклоузеры OSM38 на напряжение 35 кВ пока только завоевывают российский рынок, в отличие от реклоузеров OSM15 на 10 кВ, которые уже широко распространены во всех регионах нашей страны.
Поэтому отгрузка покупателям каждой новой партии реклоузеров на 35 кВ представляет для нас радостное событие. Вместе с другим оборудованием реклоузер отправится из Новосибирска осваивать Дальний Восток.
Для чего нужен реклоузер и его назначение?
Реклоузеры являются автономными (необслуживаемыми) малогабаритными комплектными распределительными устройствами с большими функциональными возможностями. Рассмотрим подробнее, для чего нужен и назначение реклоузера.
Одна из главных проблем сегодняшней электроэнергетики – частые аварийные ситуации на воздушных линиях среднего напряжения. Это обусловлено их значительной протяженностью и большим износом присоединенного к ним оборудования потребителей.
Поэтому энергосбытовые компании требуют установку на воздушных линиях питания потребителей секционирующих устройств, автоматически отделяющих эту линию от общей электросети при аварийных ситуациях на ней. Такими устройствами и являются реклоузеры.
Подобные комплектные распределительные устройства использовались в нашей стране и ранее, но они не были достаточно распространены, так для их размещения требовалось возведение капитальных или модульных зданий. Активный рост числа нефтегазовых месторождений и появление коммутационных аппаратов нового поколения (таких, как малогабаритных необслуживаемых вакуумных выключателей) позволило значительно уменьшить размеры таких устройств, а значит, удешевить их и упростить монтаж. При этом значительно расширились функциональные возможности реклоузеров за счет использования в них различного современного энергетического оборудования.
Еще одним ответом на вопрос: «Для чего нужен и назначение реклоузера?», является автоматизация секционирования сети и «спасение» плавкой вставки сетевых предохранителей.
При коротких замыканиях на защищаемой реклоузером линии электропередач, быстро отключающийся вакуумный выключатель защищает плавкую вставку предохранителя отпайки. И только на 2 или 3 цикле АПВ (в зависимости от настройки микропроцессорной защиты реклоузера), когда уже можно говорить об устойчивости замыкания, устройство позволяет перегореть данной вставке. Это значительно снижает количество выездов оперативных бригад на послеаварийное обслуживание линии, а значит и удешевляется эксплуатация электросети.
Помимо защитных и секционирующих функций реклоузеры могут использоваться для удаленного мониторинга и протоколирования качества поставляемой электроэнергии, учета ее потребление, в том числе и в составе систем автоматического учета и телемеханики. С их помощью возможен ввод устройств АВР и системы резервного питания.
Такие устройства позволяют упростить поиск поврежденного участка воздушной линии, выполнять местное или дистанционное конфигурирование электросети, как с односторонним, так и с двусторонним типом питания. Возможно использование реклоузера для плавки наледи на проводах линии.
Применение реклоузеров значительно повышает надежностные показатели сети, снижает затраты на ее обслуживание и убытки от возможного недоотпуска электроэнергии потребителю, позволяет вести учет электроэнергии на границе балансового принадлежности потребителей.
Реклоузер принцип работы
Вакуумный реклоузер, принцип работы которого достаточно прост, тем не менее является эффективным средством повышения надежности электроснабжения потребителей, позволяет значительного снизить затраты на обслуживание электрических сетей среднего напряжения.
Информация о состоянии электросетисети через измерительные трансформаторы высоковольтного модуля реклоузера и соединительный кабель непрерывно поступает в шкаф управления.
При возникновении нештатной ситуации на воздушной линии, когда значения напряжения и тока превышают уставки микропроцессорной защиты устройства, шкаф управления посылает на привод вакуумного выключателя, расположенного в высоковольтном модуле, импульсный сигнал. Если в реклоузере устанавливается автоматическая система повторного включения или система автоматического включения резервного питания, то через установленную временную выдержку управляющий шкаф посылает импульс на включение этого выключателя. Благодаря малому времени срабатывания вакуумного выключателя разрушение плавких вставок сетевых предохранителей не происходит и выезда оперативных бригад на замену этих вставок не требуется.
В зависимости от настроек системы автоматики реклоузера, цикл выключения-включения высоковольтного выключателя может быть двух- или трехкратным. Таким образом, если короткое замыкание было кратковременным, происходит восстановление питания потребителей поврежденного участка. И только при устойчивых замыканиях требуется выезд обслуживающего персонала на место повреждения линии.
Установленное в шкафу управления оборудование позволяет проводить коммутации высоковольтного выключателя как в дистанционном, так в местном режиме (в том числе и при отсутствии оперативного питания). Также реклоузером выполняется сбор и протоколирование параметров энергосети, учет потребления активной и реактивной мощности (опционально).
Применение реклоузера в сетях
Для локализации этим устройством мест аварий на воздушных линиях используется принцип секционирования сети (отключение только поврежденного участка сети).
Установленный реклоузер, принцип работы которого основан на интеллектуальном анализе состояния воздушной линии, в случае необходимости автоматически проводит реконфигурацию электросети. Отключая аварийную линию, он восстанавливает снабжение потребителей на неповрежденных участках. Таким образом, выполняется локализация повреждения, а снабжение потребителей в этом случае выполняется децентрализовано (от источника питания, не связанного с энергетической системой). Такая система секционирования получила название децентрализованной. Она позволяет сократить время поиска места аварии, ее устранения, не допустить перерыва питания сетевых потребителей.
Для эффективного использования этой системы в сети с двухсторонним питанием устанавливаются реклоузеры нескольких типов: с направленной максимальной токовой защитой, защитой минимального напряжения, а также с функцией автоматического ввода резервного питания.
Реклоузеры — применение, достоинства и недостатки, разновидности
Реклоузер — устройство автоматического управления и защиты воздушных ЛЭП на основе вакуумных выключателей под управлением специализированного микропроцессора. Помимо защитных и противоаварийных функций защиты воздушных линий передач дополнительно могут выполнять функции мониторинга и учёта характеристик и параметров электросетей. В рамках общей классификации устройств энергетики реклоузеры относятся к КРУН (комплектным распределительным устройствам наружной установки).
Принцип работы
При помощи реклоузеров воздушные ЛЭП делятся на отдельные участки, в каждом из которых устанавливается интеллектуальное устройство, в реальном времени анализирующее параметры работы сети и при необходимости выполняющее её реконфигурацию (производится локализация повреждённого участка и автоматическое восстановление электроснабжения потребителей на неповреждённых участках) согласно программно установленному алгоритму. При этом исключается необходимость дистанционного поиска повреждения и его устранения — всё это выполняется по месту работы реклоузера посредством микропроцессорного контроля.
Основные особенности реклоузеров
— реклоузеры имеют достаточно компактные размеры и устанавливаются чаще всего непосредственно на опорах ЛЭП, поэтому не нуждаются в монтаже дополнительных фундаментов и ограждений;
— не требуют обслуживания, что даёт возможность наладить стабильную работу сети без необходимости вмешательства людей. Это особенно актуально для труднодоступных или удалённых районов;
— помимо защитных функций микропроцессор реклоузера может выполнять несколько попыток восстановления передачи электроэнергии через аварийные участки, а при неудаче отправлять уведомлению оператору.
Основные функции
— осуществление штатных переключений в сетях распределения (местная и дистанционная конфигурация сетей);
— интеграция в системы дистанционного контроля и учёта (телемеханика);
— автоматическая регистрация характеристик и параметров работы сети;
— автоматическое отключение участков с повреждениями;
— автоматическое восстановление электропередачи неповреждённых участков сети;
— повторное включение повреждённых участков в автоматическом режиме; 
Благодаря наличию интеллектуального процессора, использование реклоузеров даёт возможность реализовать автономную защиту с повторным включением аварийных участков цепи переменного тока.
Главное достоинство — эти устройства не требуют участия человека и могут заменить в сетях до 35 кВ станции секционирования, требующие обслуживания обученным персоналом.
Благодаря наличию реклоузера электрическая сеть может в полностью автономном режиме правильно реагировать на внешние воздействия.
Например, устройство при повреждении какого-либо участка сети отключает его и распределяет нагрузку по другим линия так, чтобы полностью сохранить энергоснабжение других потребителей.
Помимо этого, пострадавшие потребители за несколько секунд могут быть подключены к другим — альтернативным источникам электропитания, благодаря чему достигается высокая надёжность энергоснабжения. Высокая скорость реагирования — это главное достоинство децентрализованной распределённой системы защиты и мониторинга электросетей.
Классификация
В зависимости от рабочего напряжения выделяют реклоузеры 6, 10, 35 кВ.
Устройства принято разделять по стране и компании-производителю. Основные производители:
— NuLec Industries (Австралия);
— Таврида Электрик (Россия);
— Cooper Power Systems (США).
По типу используемой релейной защиты выделяют реклоузеры с поддержкой следующих принципов работы:
— предотвращение однофазных замыканий на землю;
— двухступенчатая максимальная токовая защита;
По типу исполнения реклоузеры бывают открытыми, закрытыми, в климатическом исполнении.
Основные преимущества использования реклоузеров:
— возможность оперативной оптимизации работы электросети;
— простота монтажа, эксплуатации;
— низкие затраты на облуживание;
— возможность передачи данных оператору посредством современных методов (например, при помощи GSM-связи);
— повышение надёжности энергоснабжения, высокая скорость реагирования на нештатные режимы работы сети.