Реле, изменившее энергетику

Nov 12, 2023

Уже более столетия коммунальные предприятия используют электромеханические реле для защиты энергосистем от повреждений, которые могут возникнуть во время суровых погодных условий, аварий и других ненормальных условий. Но реле не смогли ни обнаружить неисправности, ни точно записать, что произошло.

Затем, в 1977 году, Эдмунд О. Швейцер III изобрел цифровое реле на базе микропроцессора в рамках своей докторской диссертации. Реле Швейцера, способное обнаружить неисправность в радиусе 1 километра, установило новые стандарты надежности, безопасности и эффективности энергосистемы.

Работодатель:

Швейцерские инженерные лаборатории

Заголовок:

Президент и технический директор

Уровень члена:

Товарищ по жизни

Альма-матер:

Университет Пердью, Уэст-Лафайет, Индиана; Университет штата Вашингтон, Пуллман

Для разработки и производства своего реле в 1982 году он основал Schweitzer Engineering Laboratories в своем подвале в Пуллмане, штат Вашингтон. Сегодня SEL производит сотни продуктов, которые защищают, контролируют, контролируют и автоматизируют электроэнергетические системы в более чем 165 странах.

Швейцер, член IEEE Life, является президентом и техническим директором своей компании. Он основал SEL с семью работниками; сейчас их более 6000.

Компания с 40-летней историей, принадлежащая сотрудникам, продолжает расти. У компании четыре производственных предприятия в США. Самый новый завод, открывшийся в марте в Москве, штат Айдахо, занимается изготовлением печатных плат.

Швейцер получил множество наград за свою работу, в том числе медаль IEEE 2012 года в области энергетики. В 2019 году он был введен в Национальный зал славы изобретателей США.

Неисправности энергосистемы могут произойти, когда дерево или транспортное средство задевают линию электропередачи, оператор сети допускает ошибку или выходит из строя оборудование. Неисправность направляет дополнительный ток в некоторые части цепи, замыкая ее.

Если не установлена ​​надлежащая схема или устройство с целью защиты оборудования и обеспечения непрерывности электроснабжения, сбой или отключение электроэнергии может распространиться по всей сети.

Однако перегрузка по току – не единственное повреждение, которое может произойти. Неисправности также могут изменить напряжение, частоту и направление тока.

Схема защиты должна быстро изолировать неисправность от остальной части сети, тем самым ограничивая ущерб на месте и предотвращая распространение неисправности на остальную часть системы. Для этого необходимо установить защитные устройства.

Именно здесь на помощь приходит цифровое реле на базе микропроцессора Швейцера. Он усовершенствовал его в 1982 году. Позже оно было коммерциализировано и продано как цифровое дистанционное реле/локатор повреждений SEL-21.

Швейцер говорит, что его эстафета была частично вдохновлена ​​событием, которое произошло во время его первого года обучения в колледже.

«Еще в 1965 году, когда я был первокурсником в Университете Пердью, крупное отключение электроэнергии на несколько часов оставило без электричества миллионы людей на северо-востоке США и в Онтарио, Канада», — вспоминает он. «Это было настоящее событие, и я хорошо его помню. Я извлек из него много уроков. Один из них заключался в том, как трудно было восстановить электроэнергию».

Он говорит, что его также вдохновила книга «Защитные реле: их теория и практика». Он прочитал ее, будучи аспирантом инженерного факультета Университета штата Вашингтон в Пуллмане.

«Я купил книгу в четверг перед началом занятий и прочитал ее на выходных», — говорит он. «Я не мог оторваться. Меня зацепило.

«Я понял, что эти полупроводниковые устройства были сигнальными процессорами специального назначения. Они считывали напряжение и ток с энергосистем и решали, правильно ли работают аппараты энергосистем. Я начал думать о том, как я могу взять то, о чем знаю. цифровую обработку сигналов и применить ее внутри микропроцессора для защиты электроэнергетической системы».

В то время 4-битные и 8-битные микропроцессоры были новинкой.

«Я думаю, именно так начинается большинство изобретений: берут одну технологию и объединяют ее с другой, чтобы создать что-то новое», — говорит он. «Изобретатели микропроцессора понятия не имели, для каких целей люди будут его использовать. Это потрясающе».