In diesem Artikel betrachten wir fortgeschrittene, praktische Beispiele dafür, wie elektrische Netze die Phase in einem unausgeglichenen Verteilungssystem ausbreiten. Wenn Sie noch nicht mit der Funktionsweise der Ausbreitung vertraut sind, lesen Sie bitte den Artikel zur Erforschung der Attributausbreitung und Attributsubstitution. Weitere Details zu diesem Verhalten finden Sie auch im Thema zur Verwendung der Attributausbreitung in der ArcGIS Online-Hilfe.
Die einfachste Möglichkeit, propagierte Werte zu beobachten, ist über die Felder, die durch das Ausführen von Update Subnetwork gepflegt werden. Wir beginnen damit, zu betrachten, wie dieser Prozess die Ausbreitung erzwingt. ArcGIS Enterprise 12.1 hat Funktionen eingeführt, die es ermöglichen, propagierte Werte und Flussrichtungen für Analyse- und Visualisierungszwecke zu exportieren. Weitere Informationen finden Sie im Beispiel "Show Flow Arrows" im ArcGIS Pro SDK Community-Beispiel, das diese Funktionalität demonstriert.
Subnetzwerke
Wie Sie im vorherigen Artikel gesehen haben, propagiert das utility network Phasenwerte, während es das Netzwerk durchläuft. Wenn ein Feature eine gültige Phasung hat, wird es Teil des Subnetzwerks; andernfalls wird es spannungsfrei geschaltet. Die im vorherigen Artikel gezeigten Beispiele waren einfache lineare Beispiele, aber die Implementierung der Ausbreitung verwaltet auch verzweigte Pfade und Schleifen. Das bedeutet, dass wenn einzelne Phasen sich aufteilen und weiter unten wieder zusammenkommen, das System die kombinierten Phasen propagieren kann.
Ein Beispiel für das Aufteilen und Wiederzusammenführen von Phasen.
Das Aufteilen und Kombinieren von Phasen kann dazu führen, dass einzelne Phasen in einer elektrischen Leitung in unterschiedliche Richtungen verlaufen, wodurch die Leitung eine Schleife bildet und einen unbestimmten Fluss aufweist.
Features, bei denen keine Werte propagiert werden können, werden als Propagationsbarrieren bezeichnet und als spannungsfrei behandelt. Propagationsbarrieren unterscheiden sich von anderen Barrieren dadurch, dass sie unabhängig von der Einstellung "Include Barriers Feature" der Trace nicht im Subnetzwerk enthalten sind.
Ein Gerät an der A-Phase beschränkt die Phasung aller nachgelagerten Features auf die A-Phase.
Propagationsbarrieren und die nachgelagerten Features sind nicht Teil des Subnetzwerks. Dies ist eine wichtige Form der Qualitätssicherung, da es Ihnen ermöglicht, Features mit ungültiger Phasung schnell als spannungsfrei zu identifizieren.
Die B-Phasen-Leitung unterhalb eines A-Phasen-Geräts wird spannungsfrei geschaltet.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Qualitätssicherung ist die Suche nach Features, die nur teilweise unter Spannung stehen, manchmal auch als unterphasig bezeichnet. Dies sind Features, bei denen eine oder mehrere Phasen nicht unter Spannung stehen. Diese Features gehören weiterhin zu einem Subnetzwerk, aber nachgelagerte Features können spannungsfrei werden. Ein unterphasiges Feature erkennen Sie durch den Vergleich des Feldes "Phases" am Equipment mit dem Feld "Phases Energized".
Eine dreiphasige Leitung unterhalb eines einphasigen Geräts hat nur eine ihrer Phasen unter Spannung.
Nachdem wir nun gesehen haben, wie sich Phasung und Update Subnetwork bei einfachen Features verhalten, betrachten wir einige Beispiele dafür, wie es sich bei einem Gerät mit Anschlüssen verhält.
Anschlüsse
Tracing, Barrieren und Ausbreitung verhalten sich anders, wenn sie durch ein Gerät mit Anschlüssen verlaufen. Das bedeutet, dass ein offener Schalter oder die Phasung eines Transformators nur dann den Trace beeinflusst, wenn er durch das Gerät verläuft.
Deshalb können Sie einen einphasigen Transformator in Reihe mit einem Mittelspannungskabel zeichnen. Die Phasung eines einphasigen Verteilungstransformators beeinflusst einen dreiphasigen Mittelspannungsleiter nicht, da dieser an der Hochspannungsseite des Transformators angeschlossen ist. Die Phasung am Niederspannungsleiter wird durch die Phasung des Transformators bestimmt, da er nur die Phasung erhält, die zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungsanschlüssen übertragen wird.
Die Phasung an der Hochspannungsseite eines Transformators ist nicht eingeschränkt, da sie nicht durch den Transformator verläuft.
Diese Situation funktioniert gut für Transformatoren, sollte aber bei anderen Geräten mit Anschlüssen berücksichtigt werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten zum Darstellen von Schutzausrüstung für eine Abzweigleitung. Die empfohlene Methode besteht darin, das Gerät versetzt von der Hauptleitung entlang der Abzweigleitung zu platzieren, damit auf der Karte klar ersichtlich ist, welche Leitung geschützt wird. Sie können das Gerät jedoch auch an der Kreuzung von Hauptleitung und Abzweigleitung zeichnen, wenn das Gerät Anschlüsse hat und diese korrekt verbunden sind. In Fällen, in denen ein einphasiges Gerät eine Abzweigleitung schützt, sollte die Hauptleitung an einen Anschluss angeschlossen sein und die Abzweigleitung an den anderen Anschluss. Wenn wir das obige Beispiel mit einem einphasigen Schalter an einer dreiphasigen Leitung erneut betrachten und Anschlüsse verwenden, um die unterschiedlichen Verbindungen zur Hauptleitung und Abzweigleitung zu verwalten, sehen wir nun eine korrekte Phasung.
Anschlüsse können auch verwendet werden, um Geräte darzustellen, die Abzweigleitungen schützen oder isolieren ohne die Phasung auf der Hauptleitung einzuschränken.
Was tun Sie, wenn Ihr Schalter oder Schutzgerät keine Anschlüsse hat und Sie dennoch möchten, dass es die Phasung nicht einschränkt? Die Netzwerkkategorie "Subnetwork Tap" kann einem Geräte- oder Knoten-Assettyp zugewiesen werden, um dies zu erreichen. Wenn einem Geräte- oder Knoten-Assettyp die Netzwerkkategorie "Subnetwork Tap" zugewiesen wird, schränken diese Features beim Zeichnen mittig auf einer Leitung die Phasung nicht mehr ein. Allerdings bedeutet dies auch, dass diese Features immer mittig auf mindestens einer Leitung liegen müssen. Unten sehen Sie ein Beispiel für eine Abzweigleitung verbunden mit einer Hauptleitung mittels eines Knoten-Features als Subnetwork Tap.
Subnetwork Taps ermöglichen es ebenfalls, beim Zeichnen eines Geräts oder Knotens mittig auf einem Leiter keine Einschränkung der Phasung vorzunehmen – ohne Anschlüsse verwenden zu müssen.
Betrachtet man das obige Beispiel genauer sieht man: Subnetwork Taps bieten eine Möglichkeit zur Darstellung von Geräten zum Isolieren oder Schützen einer Abzweigleitung wenn diese Geräte keine Anschlüsse haben oder wenn man die Hauptleitung nicht teilen möchte. Dies geschieht durch Hinzufügen eines Subnetwork Taps an der Hauptleitung und anschließendes Platzieren des Geräts an der Abzweigleitung wie im folgenden Beispiel gezeigt.
Subnetwork Taps können auch zusammen mit Isolier- oder Schutzausrüstung verwendet werden wenn diese keine Anschlüsse besitzt.
Nutzen wir dieses Verständnis darüber wie Ausbreitung Anschlüsse respektiert sowie Subnetwork Taps verwendet und in der Lage ist Phasen aufzuteilen und wieder zusammenzuführen um folgendes Problem zu lösen: Wie modelliert man ein einphasiges Gerät wie einen Recloser oder Regler in Reihe auf einer dreiphasigen Leitung? In diesem Fall modellieren Sie im Feld die Überbrückungen (Jumper), welche das Gerät umgehen um sicherzustellen dass alle drei Phasen stromführend unterhalb des Geräts verfügbar sind. Dies erreichen Sie indem Sie an beiden Enden des Geräts Subnetwork Taps erstellen und so zwei ungeschützte Phasen am Schutzgerät vorbeiführen während die geschützte Phase durch das Gerät verfolgt wird.
Wenn ein einphasiges Gerät in Reihe mit einem dreiphasigen Leiter verbunden ist müssen Sie eine Umgehung für die anderen zwei Phasen erstellen.
Grenzgeräte
Eine weitere interessante Situation ist wie man die unter Spannung stehenden Phasen berechnet wenn sich ein Gerät zwischen zwei Stromkreisen befindet? In diesem Fall propagiert jeder Stromkreis seine eigene Phasung und gemeinsame Features erhalten dann die kombinierte Phasung beider Stromkreise.
Das häufigste Beispiel hierfür ist ein dreiphasiges offenes Gerät zwischen zwei Stromkreisen. Ein weniger häufiges aber ebenso gültiges Beispiel ist ein einphasiges Gerät zwischen zwei Stromkreisen mit unterschiedlichen Phasen. Ein Gerät das unterschiedliche Phasen benachbarter Stromkreise verbindet ist ungewöhnlich aber das utility network modelliert dies korrekt.
Offene Geräte zwischen zwei Subnetzwerken gehören zu beiden Subnetzwerken.
Ein ähnliches Problem entsteht wenn ein Kunde an zwei Transformatoren angeschlossen ist welche unterschiedlichen Stromkreisen angehören. In diesem Fall erscheinen Kunde, Niederspannungsleiter und Transformatoren alle als Teil mehrerer Stromkreise. Das utility network unterstützt es einen Kunden oder Teilmengen jedes Subnetzwerks mehreren Subnetzwerken zuzuordnen aber meistens handelt es sich dabei eher um schlechte Daten als um eine bewusste technische Entscheidung.
Es ist möglich dass Abschnitte eines elektrischen Netzes zu zwei verschiedenen Subnetzwerken gehören aber dies weist oft auf ein Datenqualitätsproblem hin.
Wenn Sie Ihr Feld für den Namen des Subnetzwerks im Auge behalten und einen Leiter oder ein Gerät sehen welches kein Verbindungselement (tie device) ist aber mehreren Stromkreisen angehört sollten Sie dies untersuchen!
Fazit
Wenn Sie mehr über Tracing und Analyse mit ArcGIS Utility Network erfahren möchten sollten Sie sich die Lernreihe "Analyse und Tracing mit ArcGIS Utility Network" ansehen. Diese Serie enthält eine Sammlung von Artikeln Videos und Tutorials um Ihnen den Umgang mit Tracing Subnetzwerken und ArcGIS Utility Network näherzubringen.
Wenn Sie spezifische Fragen haben wie verschiedene Arbeitsabläufe gelöst werden können besuchen Sie uns bitte auf dem ArcGIS Utility Network Kanal auf der Esri Community Seite. Dies ist eine aktive Community mit Tausenden aktiven Mitgliedern.
