Šta je oprema za visoke napone?

Šta je oprema za visok napon?

Definicija opreme za visok napon

Oprema za visok napon se definiše kao oprema koja upravlja napajanjem iznad 36KV kako bi se osiguralo sigurno i efikasno raspodela struje.

Glavni komponenti

Prekidači za visok napon, poput prekidača sa zračnim praznjakom, naftnim, SF6 i vakuumskim prekidačima, su neophodni za prekid struje visokog napona.

Bitne karakteristike prekidača za visok napon

Bitne karakteristike koje treba obezbediti u prekidaču za visok napon, kako bi se osigurala sigurna i pouzdana operacija prekidača korštenih u opremi za visok napon, moraju biti sposobni da se bezbedno upotrebljavaju za,

• Krajnje greške.

• Greške na kratkoj liniji.

• Magnetna struja transformatora ili reaktora.

• Napajanje duge prenosne linije.

• Napajanje kondenzatorskog banke.

• Preključivanje izvanfaznih sekvenca.

Prekidač sa zračnim praznjakom

U ovom dizajnu, koristi se praznjak visokog pritiska da ugasi luk između dva odvojena kontakta, kada je ionizacija luka najmanja kod nule struje.

Naftni prekidač

Ovaj se dalje klasifikuje kao prekidač sa velikim količinama nafta (BOCB) i prekidač sa minimalnom količinom nafta (MOCB). U BOCB, jedinica za prekid se smesta unutar rezervoara nafta sa potencijalom zemljišta. Ovde se nafta koristi kao sredstvo za izolaciju i prekid. Sa druge strane, u MOCB, potrebu za izolacionom naftom može se smanjiti smestanjem jedinica za prekid u izolacionu komoru na živom potencijalu na stubu izolatora.

SF6 prekidač

Gas SF6 se često koristi kao sredstvo za ugašenje luka u primenama visokog napona. Gas šesti fluorid sirovina je vrlo elektronegativan, sa odličnim dielektričkim i karakteristikama za ugašenje luka. Ove karakteristike omogućavaju projektovanje prekidača za visok napon sa manjim dimenzijama i kraćim razmacima između kontakata. Njegova superiorna izolaciona sposobnost takođe doprinosi konstrukciji unutrašnjeg tipa opreme za visok napon.

Vakuumski prekidač

U vakumu, ne postoji dalja ionizacija između dva odvojena kontakta koji prenose struju, nakon nule struje. Početni luk nastaje zbog toga, ali će umrijeti veoma brzo posle sledeće nule, jer ne postoji mogućnost dalje ionizacije kada struja pređe svoju prvu nulu, ugašenje luka je završeno. Iako je metoda ugašenja luka vrlo brza u VCB, nije pogodno rešenje za opremu za visok napon, jer VCB za vrlo visoke nivoe napona nije ekonomično.

Tipovi opreme

• Gazinska izolovana unutrašnja vrsta (GIS),

• Zračno izolovana spoljašnja vrsta.

Upravljanje greškama

Opšte, opterećenje povezano sa sistemom snabdjevanja je induktivne prirode. Zbog ove indukcije, kada prekidač prekine struju kratkog spoja, postoji mogućnost visokog napona ponovnog zapaljenja sa oscilacijama visokih frekvencija u redosledu od nekoliko stotina Hz. Ovaj napon ima dva dela

Privremeni oporavak napona sa oscilacijama visokih frekvencija odmah posle ugašenja luka.Nakon isticanja ove visoke frekvencije, javlja se oporavak napona radne frekvencije između kontakata prekidača.

Privremeni oporavak napona

Odmah posle ugašenja luka, privremeni oporavak napona se pojavljuje između kontakata prekidača, sa visokom frekvencijom. Ovaj privremeni oporavak napona konačno teži ka otvorenom naponu. Ovaj oporavak napona može se predstaviti kao

Frekvencija oscilacije je određena parametrima kruga L i C. Otpor prisutan u elektroenergetskom krugu gasi ovaj privremeni napon. Privremeni oporavak napona nema samo jednu frekvenciju, već je kombinacija mnogo različitih frekvencija zbog složenosti mreže snabdevanja.

Oporavak napona radne frekvencije

Ovo je ništa drugo do otvoreni napon koji se javlja između kontakata prekidača, odmah posle kada se privremeni oporavak napona iscrpi. U trofaznom sistemu, oporavak napona radne frekvencije se razlikuje u različitim fazama. Najviši je u prvoj fazi. 

Ako neutral mreže nije zemljen, napon između prvog pola koji treba isključiti je 1.5U gde je U fazni napon. U sistemu sa zemljenim neutralom, bit će 1.3U. Korišćenjem otpornika za gasenje, može se ograničiti magnituda i stopa porasta privremenog oporavka napona. 

Dielektrični oporavak sredstva za ugašenje luka i stopa porasta privremenog oporavka napona imaju veliki uticaj na performanse prekidača korštenih u sistemu opreme za visok napon. U prekidaču sa zračnim praznjakom, ionizovani vazduh se deionizuje veoma sporo, tako da vazduh treba dugo vremena da oporavi dielektričnu čvrstoću. 

Zbog toga je preferabilno koristiti otpornik sa niskom vrednošću da uspori stopu porasta oporavka napona.

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

U naftnom prekidaču, tokom luka, pritisnuti vodonik (proizveden tokom rekombinacije nafta zbog temperature luka) pruža brzi oporavak dielektrične čvrstoće odmah posle nule struje. Stoga je OCB više osetljiv na stopu porasta oporavka napona. Takođe je više osetljiv na početni privremeni oporavak napona.

Kratka greška na liniji

Kratka greška na prenosnoj mreži se definiše kao kratak spoj koji se dogodi unutar 5 km dužine linije. Dvostruka frekvencija koja se nanosi na prekidač i razlika između privremenog oporavka napona izvora i linije, oba napona počinju sa trenutnim vrednostima pri suprotnosti prekidača pre prekida.

Sa strane snabdevanja, napon će oscilirati na frekvenciji snabdevanja i konačno težiti ka otvorenom naponu. Sa strane linije, nakon prekida, zarobljene nabojne početne talase putuju kroz prenosnu liniju, budući da nema pogonskog napona na pogonskoj strani, napon konačno postaje nula zbog gubitaka na liniji.