Que é o equipamento de alta tensión?

Que é o equipo de alta tensión?

Definición de equipo de alta tensión

O equipo de alta tensión está definido como o equipamento que xestiona voltaxes superiores a 36KV para asegurar unha distribución de enerxía segura e eficiente.

Compoñentes principais

Os interruptores de alta tensión, como os de sopro de aire, óleo, SF6 e vacío, son esenciais para interromper as correntes de alta tensión.

Características esenciais do interruptor de alta tensión

As características esenciais que deben proporcionarse no interruptor de alta tensión, para asegurar un funcionamento seguro e fiable dos interruptores utilizados no equipo de alta tensión, deben ser capaces de operar de forma segura para,

• Fallos terminais.

• Fallos en liñas curtas.

• Corrente de magnetización de transformadores ou reactancias.

• Enerxización de liñas de transmisión longas.

• Carga de bancos de condensadores.

• Conmutación de secuencias desfasadas.

Interruptor de sopro de aire

Neste deseño, utiliza un sopro de aire comprimido de alta presión para extinguir o arco entre dous contactos que se separan, cando a ionización da columna de arco é mínima no momento cero da corrente.

Interruptor de óleo

Este tipo de interruptor clasifícase ademais como interruptor de óleo a granel (BOCB) e interruptor de óleo mínimo (MOCB). No BOCB, a unidade de interrupción colócase dentro dun tanque de óleo a potencial de terra. Aquí, o óleo úsase como medio de aislamento e interrupción. No MOCB, por outro lado, a necesidade de óleo aislante pode minimizarse colocando as unidades de interrupción nunha cámara aislante a potencial vivo sobre unha columna de aislante.

Interruptor de SF6

O gas SF6 usa-se comúnmente como medio de extinción de arcos en aplicacións de alta tensión. O gas hexafluoruro de azufre é altamente electronegativo, con excelentes propiedades dieléctricas e de extinción de arcos. Estas propiedades permiten deseñar interruptores de alta tensión con dimensións máis pequenas e brechas de contacto máis curtas. A súa superior capacidade de aislamento tamén axuda na construción de equipos de interior para sistemas de alta tensión.

Interruptor de vacío

No vacío, non hai ionización adicional entre dous contactos portadores de corrente separados, despois do cero de corrente. O arco inicial provocado morrerá tan pronto como a seguinte travesía de cero, pero xa que non hai disposición para ionización adicional unha vez que a corrente cruce o seu primeiro cero, a extinción do arco completa. Aínda que o método de extinción de arco é moi rápido no VCB, non é unha solución adecuada para o equipo de alta tensión, xa que o VCB feito para niveis de tensión moi altos non é económico en absoluto.

Tipos de equipo

• Tipo interior aislado a gas (GIS),

• Tipo exterior aislado ao aire.

Xestión de fallos

Xeralmente, a carga conectada ao sistema de enerxía é de natureza inductiva. Debido a esta inductancia, cando a corrente de cortocircuito está a punto de interrumpirse por un interruptor, hai unha posibilidade de alta tensión de rechispado de oscilación de alta frecuencia na orde de centos de Hz. Esta tensión ten dúas partes

Tensión de recuperación transitoria con oscilación de alta frecuencia inmediatamente despois da extinción do arco.Despois de que esta oscilación de alta frecuencia se atenúe, aparece a tensión de recuperación de frecuencia de rede entre os contactos do CB.

Tensión de recuperación transitoria

Xusto despois da extinción do arco, a tensión de recuperación transitoria aparece entre os contactos do CB, con alta frecuencia. Esta tensión de recuperación transitoria acaba aproximándose á tensión de circuito aberto. Esta tensión de recuperación pode representarse como

A frecuencia de oscilación rixese polos parámetros do circuito L e C. A resistencia presente no circuito de enerxía atenúa esta tensión transitoria. A tensión de recuperación transitoria non ten unha única frecuencia, é unha combinación de moitas frecuencias diferentes debido á complexidade da rede de enerxía.

Tensión de recuperación de frecuencia de rede

Isto non é máis que a tensión de circuito aberto que aparece entre os contactos do CB, xusto despois de que a tensión de recuperación transitoria se atenúe. No sistema trifásico, a tensión de recuperación de frecuencia de rede difire en diferentes fases. É a maior na primeira fase. 

Se a neutral da rede non está aterrada, a tensión entre o primeiro polo a limpar é 1,5U onde U é a tensión de fase. Nun sistema con neutral aterrada, será 1,3U. Utilizando un resistor de atenuación, pode limitarse a magnitude e a taxa de aumento da tensión de recuperación transitoria. 

A recuperación dieléctrica do medio de extinción de arcos e a taxa de aumento da tensión de recuperación transitoria teñen gran influencia no rendemento do interruptor utilizado no sistema de equipo de alta tensión. No interruptor de sopro de aire, o aire ionizado desionízase moi lentamente, polo que o aire leva moito tempo en recuperar a forza dieléctrica. 

Por iso, é preferible usar un resistor de interruptor de baixo valor para reducir a taxa de aumento da tensión de recuperación.

Por outro lado, o ABCB é menos sensible á tensión de recuperación inicial debido á alta tensión de arco no interruptor de SF6, o medio de interrupción (SF6) ten unha taxa de recuperación da forza dieléctrica máis rápida que o aire. A menor tensión de arco fai que o interruptor de SF6 sexa máis sensible á tensión de recuperación inicial.

No interruptor de óleo, durante o arco, o gas de hidróxeno pressurizado (producido durante a recombinación do óleo debido á temperatura do arco) proporciona unha rápida recuperación da forza dieléctrica inmediatamente despois do cero de corrente. Polo tanto, o OCB é máis sensible á taxa de aumento da tensión de recuperación. Tamén é máis sensible á tensión de recuperación transitoria inicial.

Fallos en liñas curtas

Os fallos en liñas curtas na rede de transmisión defínense como os fallos de cortocircuito que ocorren a menos de 5 km de lonxitude da liña. A frecuencia dobre impressa no interruptor e a diferenza de tensión de recuperación transitoria do lado da fonte e do lado da liña, ambas as tensións comezan co valores instantáneos na oposición dos interruptores antes da interrupción.

Do lado da fonte, a tensión oscilará a frecuencia de fornecemento e acabará aproximándose á tensión de circuito aberto. Do lado da liña, despois da interrupción, as cargas atrapadas viaxarán como ondas a través da liña de transmisión, xa que non hai tensión de alimentación no lado de alimentación, a tensión acabará sendo cero debido ás perdas da liña.