12 kV yhdisfasollinen uudelleenlaittaja, DNP3.0 -kommunikaatio uudelleenlaittaja, 11 kV pylväsasennainen korkjännitteinen uudelleenlaittaja

Yksivaiheinen uudelleenliitäntä (Single phase reclosing) on sähkötekniikassa sähkösiirtojen suojauksessa käytettävä automaattinen uudelleenliitäntämenetelmä. Sen toimintatapa on seuraava: yksivaiheisessä vaurioissa katkaistaan vain vaurioitettu vaihe ja suoritetaan uudelleenliitäntä; kahden vaiheiden vaurioissa hypätään kolmea vaihetta irti ja päätetään tarpeen mukaan, suoritetaanko kolmen vaiheen uudelleenliitäntä; jos uudelleenliitäntä tehdään vaurioituneeseen kohtaan, katkaistaan kolme vaihetta. Tämä menetelmä soveltuu pääasiassa 220 kV ja ylempään maastettujohdon suojajärjestelmään, ja se parantaa sähköntarjonnan luotettavuutta ja järjestelmän väliaikaisvakautta. Koska terveet vaiheet tuottavat syrjövirtää kapasitanssin ja vastavuoren kytkentäisen vaikutuksen kautta, mikä estää vaurioituksen kohdan sähköiskuja sammumasta, on käytettävä toimenpiteitä sammuttamaan sähköiskuja, kuten korkean jännitteen sähkösuotimien neutraaliin maastamista tai maastonvaihtimen lyhytikäisen käyttöönoton. Sen valintavaiheelementit sisältävät etäisyysvalinnan, vaihevirran erotuksen muutosmäärän valinnan ja vaihevirran nopean katkaisun tyylejä. Kansainvälisellä tasolla yli 1000 kV:n erittäin korkean jännitteen linjoissa käytetään yleensä yksivaiheista uudelleenliitäntää, ja saman telineen kahdella linjalla käytetään vaiheittain uudelleenliitäntämenetelmää.

Sähköjärjestelmän toimintakokemukset osoittavat, että ilmapaineisten linjojen vauriot ovat enimmäkseen väliaikaisia, esimerkiksi: salaman aiheuttama isolatorin pinnin paloitus, suuri tuuli aiheuttama lyhytikäinen koskettaminen, lintujen rungon kautta tapahtuva sähköisku ja oksat jne. putoavat johtimien päälle aiheuttama lyhytjännite. Kun vaurioitettu linja katkaistaan nopeasti, sähköisku sammuu heti, vaurioituksen kohdan eristysvoima palautuu, joten kun linja on katkaistu, uudelleenliitäntä voi parantaa huomattavasti sähköntarjonnan luotettavuutta. 110 kV ja alempien jännitteen linjoissa käytetään enimmäkseen kolmen vaiheen yhden uudelleenliitäntää. Toimintakokemusten perusteella yli 110 kV:n maastettujohdon suojajärjestelmien korkeajännitteisissä ilmapaineisissa linjoissa yli 70 % lyhytjännitteistä vaurioista on yksivaiheista maastuvaurioita, erityisesti yli 220 kV:n ilmapaineisissa linjoissa, joilla on suuri välimatka kahden vaiheen välillä, jopa 90 %:n verran on yksivaiheisia maastuvaurioita. Tässä tilanteessa, jos vain vaurioitettu yksi vaihe katkaistaan, ja sitten suoritetaan yksivaiheinen uudelleenliitäntä, kun taas vaurioittamattomat kaksi vaihetta jatkuvat uudelleenliitäntäjakson aikana, voidaan parantaa huomattavasti sähköntarjonnan luotettavuutta ja järjestelmän rinnakkaistoiminnan vakautta. Siksi yli 220 kV:n maastettujohdon suojajärjestelmissä käytetään laajasti yksivaiheista uudelleenliitäntää. Kun linjan väliaikainen yksivaiheinen maastuvaurio katkaisee yhden vaiheen, terveet vaiheet antavat kapasitanssivirtaa vaurioituksen kohtaan kahden vaiheen ja maastettujen kapasitanssien kautta, samalla terveiden vaiheiden kuormitusvirrankin tuottaa induktivaalista jännitettyjä voimia vaurioitettuun vaiheeseen kahden vaiheen muuntajien kytkentäisen vaikutuksen kautta, ja tarjoaa sensitivvirtaa vaurioituksen kohtaan kahden vaiheen ja maastettujen kapasitanssien kautta. Nämä kaksi virrankomponenttia muodostavat yhteen syrjövirtää. Syrjövirran suuruus riippuu linjan parametreista. Yleensä sitä korkeampi linjan jännite ja suurempi kuormitusvirta, sitä suurempi on syrjövirta. Syrjövirran olemassaolo estää vaurioituksen kohdan sähköiskuja sammumasta, mikä venyttää yksivaiheisen uudelleenliitäntää. Jos käytetään nopeaa yksivaiheista uudelleenliitäntää, se voi aiheuttaa yksivaiheisen uudelleenliitäntämenestyksen ja katkaista kolmea vaihetta.

Yksivaiheisen uudelleenliitäntän aika (aika vaurioituksen kohdan katkaisusta uudelleen työjännitteen antamiseen) on oltava pidempi kuin vaurioituksen kohdan sähköiskujen sammumiseen ja linjan eristysvoiman palauttamiseen tarvittava aika. Toisin kuin kolmen vaiheen uudelleenliitäntässä, vain vaurioitettu vaihe on katkaistuna yksivaiheisen uudelleenliitäntäprosessissa. Ennen kuin vaurioituksen kohdan sähköisku on sammunut, vaurioituksen kohda on edelleen kytkettynä kahden vaiheen kapasitanssin kautta, ja kaksi muuta toiminnassa olevaa vaihetta tarjoavat virtaa sähköiskuja ylläpitäen. Kun sähköisku on katkaistu, vaurioituksen kohda kohtaan kohdistuu pääasiassa kaksi toiminnassa olevaa vaihetta muodostaman jännitteen jakautunut jännite, joka muodostuu vaurioitettuun vaiheeseen maastettujen kapasitanssien kautta. Kun sähköisku venyy ja katkeaa, kun jatkuva virta nollautuu, jos vaurioituksen kohdan eristysvoiman palautumisnopeus on alhaisempi kuin kytketyn jännitteen aallon nousunopeus, vaurioituksen kohdan eristys purkautuu uudelleen jännitteen aallon huipun kohdalla. Tällöin paitsi että ei-faaliivaiheiden tarjoama sähköisku virta, myös vaurioituksen kapasitanssissa varastoitu sähköenergia vapautuu vaurioituksen kohtaan, ja muodostaa uudelleenpalautusvirran, jonka huippuarvo on paljon suurempi kuin aikaisemman vakauden sähköisku virran. Tämä ilmiäntä toistuu joka sähkötaajuuden puolijaksoa, mikä vaikuttaa lopulliseen sähköiskujen sammumisaikaan. Mitä korkeampi linjan toimintajännite on ja mitä pidempi linja on, sitä pidempi on lopullinen sähköiskujen sammumisaika. Manually tehtyjen lyhytjännitteiden testit ja todellisen toiminnan kirjaukset vahvistavat tätä johtopäätöstä. Jotta yksivaiheisen uudelleenliitäntän aika voidaan lyhentää kohtuulliseen arvoon, esimerkiksi enintään noin 1 s, jotta voidaan vastata järjestelmän vakautta (uudelleenliitäntäaika) ja suojajärjestelmien yhteensopimusta vaativiin vaatimuksiin, eikä samalla alenneta uudelleenliitäntän onnistumista, käytetään laajasti lisätoimenpiteitä sähköiskujen sammuttamiseen 500 kV ja ylempien jännitteen pitkiä ja keskipitkiä linjoissa. Niitä on kaksi päätyyppiä: ① Korkean jännitteen sähkösuotimen neutraaliin, joka on kytketty linjaan linjan kapasitanssin korvaajaksi, maastetaan sopivan suuruuden induktiivilla, jonka toiminta vastaa rinnakkain olevan resonanssiinduktiivin toimintaa. Tällä tavoin voidaan merkitsevästi vähentää vaurioituksen kohdasta kulkevaa jatkuvaa virtaa ja vaurioituksen kohdan yli kulkevaa palautuva jännitettä, mikä tarjoaa edellytyksen sähköiskujen nopealle ja onnelliselle lopulliselle sammutukselle. Tämä menetelmä on onnistuneesti ja laajasti käytetty sähköjärjestelmissä. ② Yksivaiheisen uudelleenliitäntäprosessissa katkaistun vaurioitetun vaiheen linjan molemmissa pääissä käytetään lyhytikäistä maastonvaihtimen käyttöä, jolloin vaurioituksen kohta saa lähes nollajännitteen, ja saavutetaan nopean sähköiskujen sammumisen tavoite. Erityisen tärkeille kuormittuneille linjoille (saman telineen kahdella linjalla), jos tarkoituksena on toteuttaa onnistuneesti vaiheittainen uudelleenliitäntä, kun esiintyy eri nimenomaisten vaiheiden vaurioita (esimerkiksi linjan A-vaihe ja toisen linjan B-vaihe vaurioissa), maastonvaihtimen käyttö on käytettävä tapa.