Što je oprema za visoko napon?

Što je oprema za visoko napona?

Definicija opreme za visoki napon

Oprema za visoki napon definirana je kao oprema koja upravlja naponima iznad 36 kV kako bi se osigurala sigurna i učinkovita distribucija struje.

Glavni sastojci

Prekidači za visoki napon, poput prekidača s zračnim topljenjem, naftnim, SF6 i vakuumskim prekidačima, su neophodni za prekid visokih struja.

Bitne značajke prekidača za visoki napon

Bitne značajke koje moraju biti pružene u prekidaču za visoki napon, kako bi se osigurala sigurna i pouzdana operacija, prekidači koristeni u opremi za visoki napon, moraju biti sposobni da se sigurno koriste za,

• Krajnje greške.

• Kratke linijne greške.

• Magnetizacijsku struju transformatora ili reaktora.

• Energiziranje dugih prijenosnih linija.

• Napajanje kondenzatorskih baza.

• Prebacivanje nesinkronizovanih faza.

Prekidač s zračnim topljenjem

U ovom dizajnu, koristi se struja visokog tlaka sa ciljem ugaseći luk između dva odvojena kontakta, kada je ionizacija stupca luka najmanja na nuli struje.

Naftni prekidač

Ovo se dalje klasificira kao masovni naftni prekidač (BOCB) i minimalni naftni prekidač (MOCB). U BOCB-u, jedinica prekida postavljena je unutar rezervoara nafta sa potencijalom zemljišta. Ovdje se nafta koristi kao sredstvo za izolaciju i prekid. S druge strane, u MOCB-u, potreba za izolacionom naftom može se smanjiti tako što se jedinice prekida postave u izolacionu komoru na živom potencijalu na stubu izolatora.

SF6 prekidač

Gas SF6 često se koristi kao sredstvo za gašenje luka u primenama visokog napona. Gas šestičani fluorid sirovina ima izvanredne dielektričke i karakteristike za gašenje luka. Ove osobine omogućavaju projektovanje prekidača za visoki napon s manjim dimenzijama i kraćim razmacima između kontakata. Njegova superiorna izolaciona sposobnost također pomaže u konstrukciji unutrašnjih tipova opreme za visoki napon.

Vakuumski prekidač

U vakuumu, ne postoji daljnja ionizacija između dva odvojena kontakta koji prenose struju, nakon nule struje. Početni luk uzrokovan njime umrijet će čim dođe do sljedećeg prelaska kroz nulu, ali kako ne postoji mogućnost daljnjeg ionizacije nakon što struja pređe svoju prvu nulu, gašenje luka je završeno. Iako metoda gašenja luka u VCB-ju vrlo je brza, ona još uvijek nije prikladna rješenja za opremu za visoki napon, jer VCB-ovi proizvedeni za vrlo visoke nivoe napona nisu ekonomični.

Vrste opreme

• Unutrašnji tip sa gasnom izolacijom (GIS),

• Vanjski tip sa zračnom izolacijom.

Upravljanje greškama

Općenito, opterećenje povezano s elektronskim sistemom ima induktivnu prirodu. Zbog ove indukcije, kada prekidač prekida struju kratkog spoja, postoji mogućnost visokog ponovnog napona visoke frekvencije u redoslijedu nekoliko stotina Hz. Taj napon ima dvije komponente

Prijelazni oporavni napon s visokofrekventnim oscilacijama odmah nakon ugasića luka.Nakon utihavanja visokofrekventnih oscilacija, pojavljuje se oporavni napon strujne frekvencije između kontakata prekidača.

Prijelazni oporavni napon

Odmah nakon ugasića luka, prijelazni oporavni napon pojavljuje se između kontakata prekidača, s visokom frekvencijom. Taj prijelazni oporavni napon konačno teži ka otvorenom kružnom naponu. Taj oporavni napon može se predstaviti kao

Frekvencija oscilacija vodi se parametrima kruga L i C. Otpor prisutan u strujnom krugu utiha taj prijelazni napon. Prijelazni oporavni napon nema samo jednu frekvenciju, već je kombinacija mnogo različitih frekvencija zbog složenosti strujnog mreže.

Oporni napon strujne frekvencije

To je ništa drugo nego otvoreni kružni napon koji se pojavljuje između kontakata prekidača, odmah nakon što se utihi prijelazni oporavni napon. U trofaznom sistemu, oporavni napon strujne frekvencije varira u različitim fazama. Najviši je u prvoj fazi. 

Ako neutralna mreža nije zemljena, napon između prvog pola koji treba isključiti iznosi 1,5U gdje je U fazni napon. U sustavu sa zemljenim neutralom, to će biti 1,3U. Koristeći otpornik za utihanje, može se ograničiti magnituda i stopa porasta prijelaznog oporavnog napona. 

Dielektrični oporavak sredstva za gašenje luka i stopa porasta prijelaznog oporavnog napona imaju veliki utjecaj na performanse prekidača koristene u sustavu opreme za visoki napon. U prekidaču s zračnim topljenjem, ionizovani zrak deionizira se vrlo sporo, stoga zrak treba dugo vremena da se oporavi dielektričnu čvrstoću. 

Zbog toga je preferentnije koristiti otpornik s niskom vrijednosti kako bi se usporila stopa porasta oporavnog napona.

S druge strane, ABCB je manje osjetljiv na početni oporavni napon zbog visokog luka napona u prekidaču SF6, sredstvo za prekid (SF6) ima bržu stopu oporavka dielektrične čvrstoće, nego zrak. Niži napon luka čini SF6 CB više osjetljiv na početni oporavni napon.

U naftnom prekidaču, tokom luka, pod pritiskom vodika (proizvedenog tokom rekombinacije nafta zbog temperature luka) pruža brz oporavak dielektrične čvrstoće odmah nakon nule struje. Stoga je OCB više osjetljiv na stopu porasta oporavnog napona. Također je više osjetljiv na početni prijelazni oporavni napon.

Kratka linija greška

Kratka linija greška u prijenosnoj mreži definirana je kao kratki spoj koji se događa unutar 5 km duljine linije. Dvofrekventni napon djeluje na prekidač i razlika između prijelaznog oporavnog napona izvora i strane linije, oba napona počinju s trenutnim vrijednostima pri suprotnosti prekidača prije prekida.

Na strani snabdijevanja, napon će oscilirati na frekvenciji snabdijevanja i konačno težiti otvorenom kružnom naponu. Na strani linije, nakon prekida, zarobljene naboe initialne putujuće valove kroz prijenosnu liniju, budući da nema pogonskog napona na pogonskoj strani, napon konačno postaje nula zbog gubitaka u liniji.