Συμμετρικά & Ασυμμετρικά Λάθη

Σε συνθήκες φυσιολογικής λειτουργίας, ένα σύστημα ενέργειας λειτουργεί σε ισορροπημένο κατάστημα, με ηλεκτρικά παραμέτρους όπως τόσο το ύψος όσο και ο ρευστός να είναι ομοιόμορφα διανεμημένα σε όλες τις φάσεις. Ωστόσο, όταν η απομόνωση αποτυγχάνει σε οποιοδήποτε σημείο του συστήματος ή οι ζωντανές γραμμές έρχονται σε μη προσδιορισμένη επαφή, η ισορροπία του συστήματος διαταράσσεται, οδηγώντας σε μια μικρή απόσταση ή σε σφάλμα στη γραμμή. Τα σφάλματα στα συστήματα ενέργειας μπορούν να προκλαστούν από πολλούς παράγοντες. Φυσικά φαινόμενα όπως τα χτυπήματα του βραχνού, ισχυροί ανεμοί υψηλής ταχύτητας και σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν φυσική βλάβη στην ηλεκτρική υποδομή και να προκαλέσουν κατάρρευση της απομόνωσης. Επιπλέον, εξωτερικά γεγονότα όπως τα δέντρα που πέφτουν στις γραμμές ενέργειας, τα πουλιά που προκαλούν ηλεκτρικές μικρές αποστάσεις συνδέοντας τους διαγωνιστές, ή η κατάρρευση των υλικών απομόνωσης με την πάροδο του χρόνου μπορούν επίσης να προκαλέσουν σφάλματα.

Τα σφάλματα που συμβαίνουν στις γραμμές μεταφοράς κατατάσσονται συνήθως σε δύο ευρείες κατηγορίες:

Συμμετρικά Σφάλματα

Τα συμμετρικά σφάλματα περιλαμβάνουν την παράλληλη μικρή απόσταση όλων των φάσεων ενός πολυφασικού ηλεκτρικού συστήματος, συχνά με σύνδεση και με το έδαφος. Το χαρακτηριστικό αυτών των σφαλμάτων είναι η ισορροπημένη φύση τους· ακόμη και μετά την εμφάνιση του σφάλματος, το σύστημα διατηρεί την συμμετρία του. Για παράδειγμα, σε ένα τριφασικό σύστημα, οι ηλεκτρικές σχέσεις μεταξύ των φάσεων παραμένουν συνεκτικές, με τις γραμμές να είναι αποτελεσματικά μετατοπισμένες με ίση γωνία 120°. Παρόλο που είναι σχετικά σπάνια, τα συμμετρικά σφάλματα είναι το πιο σοβαρό είδος ηλεκτρικών σφαλμάτων στα συστήματα ενέργειας, καθώς παράγουν εξαιρετικά υψηλούς ρευστούς σφάλματος. Αυτοί οι ρευστοί μεγάλης έντασης μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές βλάβες στην εξοπλισμό και να διακόψουν την παροχή ενέργειας αν δεν διαχειριστούν ορθά. Λόγω της σοβαρότητάς τους και των προκλήσεων που παρουσιάζουν, οι μηχανικοί εκτελούν υπολογισμούς ισορροπημένων μικρών αποστάσεων, σχεδιασμένους ειδικά για να καθορίσουν ακριβώς την ένταση αυτών των μεγάλων ρευστών. Αυτές οι πληροφορίες είναι θεμελιώδεις για τον σχεδιασμό προστατευτικών συσκευών, όπως οι διακόπτες, που μπορούν να διακόψουν ασφαλώς την ροή του ρευστού κατά τη διάρκεια ενός συμμετρικού σφάλματος και να διασφαλίσουν την ακεραιότητα του συστήματος ενέργειας.

Ασυμμετρικά Σφάλματα

Τα ασυμμετρικά σφάλματα χαρακτηρίζονται από τη συμμετοχή μόνο μιας ή δύο φάσεων ενός συστήματος ενέργειας, οδηγώντας σε έναν αντισυμμετρικό καταμερισμό των τριφασικών γραμμών. Αυτά τα σφάλματα συνήθως εμφανίζονται ως συνδέσεις είτε μεταξύ μιας γραμμής και του έδαφους (γραμμή-σε-έδαφος) είτε μεταξύ δύο γραμμών (γραμμή-σε-γραμμή). Ένα ασυμμετρικό σειριακό σφάλμα συμβαίνει όταν υπάρχει μια ανωμαλία στη σύνδεση μεταξύ φάσεων ή μεταξύ μιας φάσης και του έδαφους, ενώ ένα ασυμμετρικό παράλληλο σφάλμα ταυτίζεται με την ανισορροπία των αντιστάσεων των γραμμών.

Σε ένα τριφασικό ηλεκτρικό σύστημα, τα παράλληλα σφάλματα μπορούν να κατατασσόμενες περαιτέρω ως εξής:

• Μονοφάσιο Σφάλμα Γραμμής-σε-Έδαφος (LG): Αυτό το σφάλμα συμβαίνει όταν ένας από τους διαγωνιστές επικοινωνεί με το έδαφος ή τον ουδέτερο διαγωνιστή.

• Διφάσιο Σφάλμα Γραμμής-σε-Γραμμή (LL): Εδώ, δύο διαγωνιστές είναι συνδεδεμένοι, διακόπτοντας την κανονική ροή ρεύματος.

• Διφάσιο Σφάλμα Γραμμής-σε-Έδαφος (LLG): Σε αυτή την περίπτωση, δύο διαγωνιστές επικοινωνούν με το έδαφος ή τον ουδέτερο διαγωνιστή ταυτόχρονα.

• Τριφάσιο Σφάλμα Μικρής Απόστασης (LLL): Οι τρεις φάσεις είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους.

• Τριφάσιο Σφάλμα Γραμμής-σε-Έδαφος (LLLG): Οι τρεις φάσεις είναι συνδεδεμένες με το έδαφος.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα LG, LL και LLG σφάλματα είναι ασυμμετρικά, ενώ τα LLL και LLLG σφάλματα περιλαμβάνονται στην κατηγορία των συμμετρικών σφαλμάτων. Λόγω των σημαντικών ρευστών που παράγονται κατά τη διάρκεια συμμετρικών σφαλμάτων, οι μηχανικοί εκτελούν υπολογισμούς ισορροπημένων μικρών αποστάσεων για να καθορίσουν ακριβώς αυτούς τους ρευστούς μεγάλης έντασης, το οποίο είναι θεμελιώδες για τον σχεδιασμό αποτελεσματικών προστατευτικών μέτρων.

Επίδραση των Σφαλμάτων στις Γραμμές Μεταφοράς

Τα σφάλματα μπορούν να έχουν αρνητική επίδραση στα συστήματα ενέργειας με πολλούς τρόπους. Όταν συμβαίνει ένα σφάλμα, συχνά προκαλεί σημαντική αύξηση των τάσεων και των ρευστών σε συγκεκριμένα σημεία του συστήματος. Αυτές οι υψηλές ηλεκτρικές τιμές μπορούν να βλάψουν την απομόνωση της εξοπλισμό, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της και πιθανότατα οδηγώντας σε δαπανηρές επισκευές ή αντικαταστάσεις. Επιπλέον, τα σφάλματα μπορούν να υπονομεύσουν τη σταθερότητα του συστήματος ενέργειας, προκαλώντας την αναποτελεσματική λειτουργία ή την αποτυχία των τριφασικών εξοπλισμών. Για να προληφθεί η επέκταση της βλάβης και για να διασφαλιστεί η άνευ διακοπής λειτουργία του συνολικού συστήματος, είναι σημαντικό να απομονώνεται το επίσημο τμήμα το συντομότερο δυνατό μόλις ανιχνευθεί ένα σφάλμα. Με την αποσύνδεση του επηρεασμένου τομέα, η κανονική λειτουργία των υπόλοιπων τμημάτων του συστήματος ενέργειας μπορεί να διατηρηθεί, μειώνοντας την επίδραση στην παροχή ενέργειας και μειώνοντας τον κίνδυνο περαιτέρω αποτυχιών.