Automatizované rozváděčové systémy v sítích vysokého napětí

V oblasti vysokonapěťových sítí je v dnešním rychle se měnícím světě tvořen vysoký tlak na zlepšování určitých vlastností. Ať už je to například vysoká spolehlivost dodávky elektrické energie nebo zachování bezporuchovosti vytvořené aplikace po celou dobu její životnosti. Ke zvyšování těchto vlastností napomáhají automatizovaná řídicí a měřicí zařízení ve spojení s rozváděči vysokého napětí. Společnost Eaton pro tyto aplikace nabízí kompaktní rozváděč vysokého napětí Xiria ve spojení s terminálem dálkového ovládání RTU, indikátorem napětí a směrovým indikátorem zkratové a zemní poruchy.

Rozváděč Xiria je kompaktní, blokový a tedy nemodulární, dodává se se dvěma, třemi, čtyřmi nebo s až pěti poli. Tento rozváděč je vybaven odpínačovými nebo vypínačovými poli, a to v jakémkoli uspořádání těchto polí. Pole s vakuovým odpínačem se využívají jako přívod nechráněných kabelových smyček. Naopak pole s vakuovým vypínačem se používají pro chráněné vývody na kabely nebo na transformátory.

Jak už bylo naznačeno, rozváděč pro spínání využívá vakuová zhášedla. Konstrukce těchto zhášedel a tím pádem i způsob zhášení elektrického oblouku ve vakuu je pod patentovou ochranou. Díky dokonalé konstrukci a použitým materiálům je opotřebení zhášedel zanedbatelné, ty jsou tak schopna zvládnout vysoký počet spínacích operací (až 30 000) a to bez jakékoliv údržby. Izolace je zajištěna kombinací vzduchu a pevných izolantů. V případě tohoto rozváděče rozumíme pevnými izolanty materiály na bázi epoxidových pryskyřic. Rozváděč tedy pro potřeby spínání ani izolace nepoužívá plyn SF6. Pro zvýšení provozní bezpečnosti rozváděč využívá spínání ve dvou oddělených spínacích prvcích, tím prvním je hlavní spínací prvek (odpínač nebo vypínač), tím druhým je dvoupolohový přepínač, který slučuje funkci odpojovače a uzemňovače. Je tedy zřejmé, že mezi přípojnicemi a kabely jsou dvě potenciálové bariéry, tento systém spínání tedy zvyšuje bezpečnost aplikace. Rozváděč také disponuje kontrolními okénky, která umožňují vizuálně určit polohu obou spínacích prvků, což také zvyšuje již tak vysokou úroveň provozní bezpečnosti.

Co do rozměrů, rozváděč Xiria je jedním z nejkompaktnějších rozváděčů, které jsou v dnešní době dostupné na trhu. Jedno pole rozváděče je široké pouze 350 mm, vysoké 1305 mm a hluboké 600 mm. Rozváděč Xiria je používán v sítích se jmenovitým napětím až 25 kV. Tento systém je vhodný pro použití zejména v transformátorových stanicích, aplikacích zelené energie a také v infrastruktuře. Vzhledem k vysokému počtu spínání vakuových zhášedel a faktu, že rozváděč nevyužívá plyn SF6 jenom dokazuje to, že rozváděč může být použit i v těch nejnáročnějších aplikacích. Přípojnice tohoto rozváděče jsou dimenzované na jmenovitý proud 630 A. Rozváděč je odolný vůči vnitřnímu oblouku dle IAC, konkrétně IAC AFL 16 kA - 1 s. Z hlediska třídy nepřerušenosti provozu a třídy přepážek je charakterizován jako rozváděč LSC2B-PM. Kompaktní rozváděč Xiria je vyvinut, zkonstruován a certifikován dle požadavků mezinárodní normy IEC 62271-200.

Terminál dálkového ovládání RTU, který vyrábí společnost Eaton, byl vyvinut s maximálním ohledem na rozváděč Xiria. Jinými slovy, tento RTU byl vyvinut přímo na míru tomuto rozváděči. Terminál dálkového ovládání je zařízení určeno k získávání, zpracovávání, ukládání a k přenosu informací o vysokonapěťové síti. RTU umožňuje uživatelům zkrátit dobu výpadku sítě, která je napájená přes rozváděč vysokého napětí. Zkracování doby výpadku je umožněno zejména díky třem faktům. První výhodou je, že uživatel již nemusí hlásit výpadek – RTU detekuje poruchu, stav je okamžitě nahlášen na dispečink.
Druhou výhodou je, že servisní technik nemusí jezdit na místo instalace aplikace kvůli odhalení příčiny poruchy – RTU díky použité logice zařízení vyhodnotí příčinu poruchy a rovněž ji zasílá na dispečink. Třetí výhodou používání RTU je, že diagnostika je prováděna velice efektivně a ve velice krátkém čase. Měření a ovládání na straně přívodu i vývodu rozváděče vysokého napětí napomáhá snižovat dobu výpadku a samotnou možnost vzniku výpadku v síti VN.

Ve více technicky pokročilých aplikacích s použitím určitých zařízení, jako jsou například indikátory zkratové a zemní poruchy, může být příčina výpadku zjištěna během několika málo sekund poté, co porucha v síti nastala. Potřebné informace jsou vzápětí zaslány na dispečink, kde mohou být podniknuty kroky k vyřešení výpadku v sítí a k jejímu znovu zprovoznění. V dnešní době jsou automatizovaná vysokonapěťová zařízení využívána díky možnosti získání přehledu o síti (zejména měření a informování o hodnotách napětí, proudu, směru toku výkonu, atd.), ale také i kvůli zaměření na stále více využívané spolehlivostní ukazatele SAIFI a SAIDI. Spolehlivostní ukazatel SAIFI definuje průměrnou systémovou intenzitu poruch, naopak SAIDI definuje průměrnou systémovou dobu trvání výpadku. Komunikace může být řešena bezdrátově nebo například pomocí rozhraní EtherNet. Samotné použití rozváděče Xiria a terminálu dálkového ovládání RTU umožňuje chránit zařízení, která jsou k rozváděči připojena, dálkově ovládat rozváděč a měřit a zpracovávat elektrické veličiny. Díky tomu je tato kombinace zařízení vhodná k uspokojení i těch nejnáročnějších požadavků.