Unsa ang High Voltage Switchgear?

Ano ang High Voltage Switchgear?

Pahayag ng High Voltage Switchgear

Ang high voltage switchgear ay inilalarawan bilang kagamitan na nagmamanage ng mga voltages na higit sa 36KV upang matiyak ang ligtas at epektibong pag-distribute ng kuryente.

Pangunahing Komponente

Ang high voltage circuit breakers, tulad ng air blast, oil, SF6, at vacuum circuit breakers, ay mahalaga para sa pag-interrupt ng mataas na voltages na current.

Mahahalagang Katangian ng High Voltage Circuit Breaker

Ang mga mahahalagang katangian na dapat ibigay sa high voltage circuit breaker, upang matiyak ang ligtas at maaswang operasyon ng mga breakers na ginagamit sa high voltage switchgear, ay dapat mabigyan ng seguridad na maaring gamitin nang ligtas para sa,

• Terminal faults.

• Short line faults.

• Transformer o reactors magnetizing current.

• Energizing long transmission line.

• Charging capacitor bank.

• Switching of out of phase sequence.

Air Blast Circuit Breaker

Sa disenyo na ito, ginagamit ang isang blast ng mataas na presyur na compressed air upang iquench ang arc sa pagitan ng dalawang detaching contacts, kapag ang ionization ng arc column ay pinakamababa sa zero current.

Oil Circuit Breaker

Ito ay mas classify bilang bulk oil circuit breaker (BOCB) at minimum oil circuit breaker (MOCB). Sa BOCB, ang interrupting unit ay nakalagay sa loob ng isang oil tank na may earth potential. Dito, ang oil ay ginagamit bilang insulating at interrupting medium. Sa MOCB naman, ang requirement ng insulating oil ay maaaring iminimize sa pamamagitan ng paglalagay ng interrupting units sa isang insulating chamber sa live potential sa isang insulator column.

SF6 Circuit Breaker

Ang SF6 gas ay karaniwang ginagamit bilang arc quenching medium sa high voltage applications. Ang sulfur hexafluoride gas ay may mataas na electronegativity, na may excellent dielectric at arc quenching properties. Ang mga katangian na ito ay nagbibigay-daan para sa high voltage circuit breakers na madesign na may mas maliit na dimensyon at mas maikling contact gaps. Ang kanyang superior insulating ability ay din nagtutulong sa pagbuo ng indoor type switchgear para sa high voltage systems.

Vacuum Circuit Breaker

Sa vacuum, wala nang karagdagang ionization sa pagitan ng dalawang separated current carrying contacts, pagkatapos ng zero current. Ang initial arc ay dahil dito ay mamamatay agad sa susunod na zero crossing ngunit walang provision para sa karagdagang ionization kapag ang current ay lumampas sa unang zero, ang arc quenching ay natatapos. Bagama't ang paraan ng arc quenching sa VCB ay napakabilis, hindi ito angkop na solusyon para sa high voltage switchgear, dahil ang VCB na gawa para sa napakataas na voltage level ay hindi ekonomikal.

Mga Uri ng Switchgear

• Gas Insulated Indoor Type (GIS),

• Air Insulated Outdoor Type.

Fault Management

Karaniwan, ang load na konektado sa power system ay may induktibong kalikasan. Dahil dito, kapag ang short circuit current ay kaagad na interumpido ng isang circuit breaker, may posibilidad ng mataas na restriking voltage ng high-frequency oscillation sa order ng ilang daang Hz. Ang voltage na ito ay may dalawang bahagi

Transient recovery voltage na may high frequency oscillation agad pagkatapos ng pag-extinct ng arc.Pagkatapos maglaho ang high frequency oscillation, ang power frequency recover voltage ay lumilitaw sa CB contacts.

Transient Recovery Voltage

Agad pagkatapos ng pag-extinct ng arc, ang transient recovery voltage ay lumilitaw sa CB contacts, na may high frequency. Ang transient recovery voltage na ito ay huli'y lumapit sa open circuit voltage. Ang recovery voltage na ito ay maaaring ipakita bilang

Ang frequency ng oscillation ay pinamamahalaan ng circuit parameter L at C. Ang resistance na naroon sa power circuit ay nagdampen ng transient voltage. Ang transient recovery voltage ay hindi isang single frequency, ito ay combination ng maraming iba't ibang frequencies dahil sa complexity ng power network.

Power Frequency Recovery Voltage

Ito ay wala lang kundi open circuit voltage na lumilitaw sa CB contacts, agad pagkatapos ng transient recovery voltage ay nadampen. Sa three phase system, ang power frequency recovery voltage ay may iba't ibang lebel sa iba't ibang phase. Ito ay pinakamataas sa unang phase. 

Kung ang network neutral ay hindi grounded, ang voltage sa unang pole na kailangang linisin ay 1.5U kung saan U ang phase voltage. Sa isang grounded neutral system, ito ay 1.3U. Sa pamamagitan ng damping resistor, ang magnitude at rate of rising ng transient recovery voltage ay maaaring limitahan. 

Ang dielectric recovery ng arc quenching medium at rate of rising ng transient recovery voltage ay may malaking impluwensya sa performance ng circuit breaker na ginagamit sa high voltage switchgear system. Sa air blast circuit breaker, ang ionized air ay de-ionized nang napakabagal, kaya ang air ay kumukuha ng mahabang panahon upang bumawi sa dielectric strength. 

Kaya ito ay mas gusto na gamitin ang low-value breaker resistor upang baguhin ang rate of rising ng recovery voltage.

Sa kabilang banda, ang ABCB ay mas less sensitive sa initial recovery voltage dahil sa mataas na arc voltage sa SF6 circuit breaker, ang interrupting medium (SF6) ay may mas mabilis na rate of recovery ng dielectric strength kaysa sa air. Mas mababang arc voltage gumagawa ng SF6 CB na mas sensitive sa initial recovery voltage.

Sa oil circuit breaker, sa panahon ng arc na may pressurized hydrogen gas (produced during recombination of oil due to arc temperature) nagbibigay ng mabilis na recovery ng dielectric strength agad pagkatapos ng zero current. Kaya ang OCB ay mas sensitive sa rate of rise ng recovery voltage. Ito rin ay mas sensitive sa initial transient recovery voltage.

Short Line Fault

Ang short line fault sa transmission network ay inilalarawan bilang short circuit faults na nangyari, sa loob ng 5 km ng haba ng line. Double frequency na ipinapatungan sa circuit breaker at ang difference ng source at line side transient recovery voltage, parehong voltages nagsisimula sa instantaneous values sa opposition ng circuit breakers bago ang interruption.

Sa supply side, ang voltage ay osiloskopo sa supply frequency at huli'y lumapit sa open circuit voltage. Sa line side, pagkatapos ng interruption, ang trapped charges initial traveling waves sa pamamagitan ng transmission line, dahil wala namang driving voltage sa driving side, ang voltage huli'y naging zero dahil sa line losses.