Nini ni High Voltage Switchgear?

Ni nini Switchgear ya Kiwango Kikubwa?

Maana ya Switchgear ya Kiwango Kikubwa

Switchgear ya kiwango kikubwa inatafsiriwa kama vyombo vilivyotumika kusimamia viwango vya zaidi ya 36KV ili kuhakikisha usambazaji wa nguvu wenye amani na ufanisi.

Mashala Muhimu

Vifaa vya kutumia circuit breakers ya kiwango kikubwa, kama vile air blast, mafuta, SF6, na vacuum circuit breakers, ni muhimu sana kwa kutokomeza maghari ya kiwango kikubwa.

Masharti Muhimu ya Circuit Breaker ya Kiwango Kikubwa

Masharti muhimu yanayohitajika katika circuit breaker ya kiwango kikubwa, ili kuhakikisha utendaji wenye amani na ulio imara, circuit breakers zinazotumiwa katika switchgear za kiwango kikubwa, lazima zionekane zinaweza kutumika kwa amani kwa ajili ya,

• Matukio ya termini.

• Matukio ya mstari mfupi.

• Transformer au reactors magnetizing current.

• Kutumia mstari wa usambazaji mrefu.

• Kuchanga capacitor bank.

• Kutumia out of phase sequence.

Circuit Breaker ya Air Blast

Katika muktadha huu, mshale wa hewa chache kwa kasi kubwa unatumika kutoa arc kati ya majengo miwili yaliyofungwa, wakati ionization ya safu ya arc imekuwa chache zaidi wakati maghari ni sifuri.

Circuit Breaker ya Mafuta

Hii inachapishwa kwa kutumia bulk oil circuit breaker (BOCB) na minimum oil circuit breaker (MOCB). Katika BOCB, kitengo cha kutokomeza kinatolewa ndani ya tangi la mafuta lenye potential ya dunia. Hapa mafuta yatumika kama medium ya insulation na kutokomeza. Katika MOCB kwa upande mwingine, hitaji wa mafuta ya insulation unaweza kupunguzwa kwa kutolea vitengo vya kutokomeza katika chumba cha insulation linaloko kwenye potential live kwenye silaha ya insulator.

Circuit Breaker ya SF6

Gesi la SF6 linatumika kwa mara nyingi kama medium ya quenching arc katika matumizi ya kiwango kikubwa. Sulfur hexafluoride gas ni na electromotive force kubwa, na masharti nzuri za dielectric na arc quenching. Masharti haya huonyesha kuwa circuit breakers za kiwango kikubwa zinaweza kutengenezwa na mizizi madogo na uzito mdogo wa majengo. Uwezo mzuri wake wa insulation pia hunasaidia kutengeneza switchgear ya indoor kwa mifumo ya kiwango kikubwa.

Circuit Breaker ya Vacuum

Katika vacuum, hakuna ionization zaidi kati ya majengo miwili yaliyofungwa, baada ya maghari sifuri. Arc ya awali itakuwa kufanyika kwa sababu itakufa tangu zero crossing ijayo lakini kwa sababu hakuna ionization zaidi tangu maghari yamefika zero yake ya kwanza, arc quenching itakamilika. Ingawa njia ya arc quenching ni haraka sana katika VCB, ingawa haitakuwa suluhisho sahihi kwa switchgear ya kiwango kikubwa, kwa sababu VCB iliyotengenezwa kwa kiwango kikubwa sana haiwezi kuwa inafaa kwa kiwango cha fedha kabisa.

Aina za Switchgear

• Gas Insulated Indoor Type (GIS),

• Air Insulated Outdoor Type.

Usimamizi wa Matukio

Marahaba nyuki unaoungwa kwenye mfumo wa nguvu ni wa tabia inductive. Kwa sababu ya inductance hii, wakati maghari ya short circuit yamekataliwa na circuit breaker, kuna fursa ya voltage ya restriking ya kiwango kikubwa ya uhambo wa few hundred Hz. Voltage hii ina sehemu mbili

Transient recovery voltage na uhambo wa high frequency oscillation mara moja baada ya arc extinction.Baada ya kuondoka uhambo wa high frequency oscillation, power frequency recover voltage hutaja kwenye CB contacts.

Voltage ya Transient Recovery

Marra moja baada ya arc extinction, transient recovery voltage hutaja kwenye CB contacts, na uhambo wa high frequency. Transient recovery voltage hii mwishowe hutegemea kwa open circuit voltage. Transient recovery voltage hii inaweza kutathmini kama

Uhambo wa oscillation unahusu parameter L na C. Resistance ipo katika power circuit huanzisha transient voltage hii. Transient recovery voltage haikuwa na kingereza moja, ni jumla ya kingereza nyingi kutokana na umuhimu wa power network.

Voltage ya Power Frequency Recovery

Hii ni tu open circuit voltage inayotaja kwenye CB contacts, mara moja baada ya transient recovery voltage kuondoka. Katika mfumo wa three phase, power frequency recovery voltage inabadilika kwenye phase tofauti. Ni ikubwa zaidi katika phase ya kwanza. 

Ikiwa neutral ya mtandao haijawahi kutumika, voltage kwenye pole ya kwanza inayopatikana ni 1.5U ambapo U ni phase voltage. Katika mfumo wa earthed neutral, itakuwa 1.3U. Kutumia damping resistor, magnitude na rate of rising ya transient recovery voltage inaweza kukabiliana. 

Dielectric recovery ya medium ya arc quenching na rate of rising ya transient recovery voltage ina athari kubwa kwenye utendaji wa circuit breaker unatumika katika mfumo wa switchgear ya kiwango kikubwa. Katika circuit breaker ya air blast, hewa iliyoinua inade-ionized very slowly, kwa hivyo hewa huchukua muda mrefu kurecover dielectric strength. 

Kwa hiyo ni bora kutumia low-value breaker resistor kushughulikia rate of rising ya recovery voltage.

Kwa upande mwingine ABCB ni less sensitive kwa initial recovery voltage kwa sababu ya high arc voltage katika circuit breaker ya SF6, medium ya interrupting (SF6) ina rate of recovery ya dielectric strength, zaidi ya hewa. Lower arc voltage huchukua SF6 CB zaidi sensitive kwa initial recovery voltage.

Katika circuit breaker ya mafuta, wakati wa arc hydrogen gas (iliyotengenezwa kwa recombination ya mafuta kwa sababu ya arc temperature) hutoa quick recovery ya dielectric strength mara moja baada ya current zero. Kwa hivyo OCB ni zaidi sensitive kwa rate of rise ya recovery voltage. Ni pia zaidi sensitive kwa initial transient recovery voltage.

Short Line Fault

Short line fault katika mitandao ya usambazaji inatafsiriwa kama short circuit faults zilizotokea, ndani ya 5 km ya length ya mstari. Double frequency being impressed on the circuit breaker and the difference of source and line side transient recovery voltage, both voltages start from instantaneous values at the opposition of the circuit breakers prior to the interruption.

Kwenye upande wa supply, voltage itaoscillate kwa supply frequency na mwishowe hutegemea kwa open circuit voltage. Kwenye upande wa mstari, baada ya interruption, trapped charges initial traveling waves through the transmission line, since there is no driving voltage on the driving side, the voltage ultimately becomes zero because of the line losses.