Τι είναι η Συντονισμένη Απομόνωση στο Σύστημα Ρεύματος;

Τι είναι η Συντονισμένη Απομόνωση στο Σύστημα Ρεύματος;

Ορισμός της Συντονισμένης Απομόνωσης

Η συντονισμένη απομόνωση είναι η στρατηγική διάταξη της ηλεκτρικής απομόνωσης για να ελαχιστοποιηθεί η βλάβη του συστήματος και να εξασφαλιστεί η εύκολη επισκευή σε περίπτωση αποτυχίας.

Τάσεις Συστήματος

Η κατανόηση της νομικής και μέγιστης τάσης του συστήματος είναι κρίσιμη για τον σχεδιασμό της απομόνωσης του συστήματος ρεύματος ώστε να αντιμετωπίζει διάφορες λειτουργικές συνθήκες.

Νομική Τάση Συστήματος

Η Νομική Τάση Συστήματος είναι η φάση-σε-φάση τάση του συστήματος για το οποίο το σύστημα σχεδιάζεται κανονικά. Οι τάσεις 11 KV, 33 KV, 132 KV, 220 KV, 400 KV είναι τυπικά παραδείγματα.

Μέγιστη Τάση Συστήματος

Η Μέγιστη Τάση Συστήματος είναι η μέγιστη επιτρεπτή τάση συχνότητας ρεύματος η οποία μπορεί να εμφανιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά την κατάσταση μη φορτίου ή χαμηλού φορτίου του συστήματος. Μετρείται επίσης σε φάση-σε-φάση.

Παρακάτω δίνεται μια λίστα με διάφορες νομικές τάσεις συστήματος και τις αντίστοιχες μέγιστες τάσεις συστήματος για αναφορά,

ΣΗΜΕΙΩΣΗ - Από τον πίνακα παρατηρείται ότι, γενικά, η μέγιστη τάση συστήματος είναι 110% της αντίστοιχης νομικής τάσης συστήματος μέχρι την επίπεδο 220 KV, και για 400 KV και πάνω είναι 105%.

Παράγοντας Κατάδυσης

Αυτός είναι ο λόγος της υψηλότερης RMS φάση-σε-γη συχνότητας ρεύματος σε μια υγιή φάση κατά την εμφάνιση σφάλματος στη γη σε σχέση με την RMS φάση-σε-φάση συχνότητα ρεύματος η οποία θα παρατηρούνταν στην επιλεγμένη θέση χωρίς το σφάλμα.

Αυτός ο λόγος χαρακτηρίζει, σε γενικές γραμμές, τις συνθήκες κατάδυσης ενός συστήματος ως προς την επιλεγμένη θέση σφάλματος.

Επιτελεσματικά Κατεδαφισμένο Σύστημα

Ένα σύστημα θεωρείται επιτελεσματικά κατεδαφισμένο αν ο παράγοντας κατάδυσης δεν υπερβαίνει το 80% και μη επιτελεσματικά κατεδαφισμένο αν υπερβαίνει. Ο παράγοντας κατάδυσης είναι 100% για ένα σύστημα με απομονωμένη ουδέτερη, ενώ είναι 57.7% (1/√3 = 0.577) για ένα στερεά κατεδαφισμένο σύστημα.

Επίπεδο Απομόνωσης

Κάθε ηλεκτρικό εξοπλισμό πρέπει να αντιμετωπίσει διάφορες ανωμαλίες προσωρινών υπερτάσεων σε διάφορες περιόδους κατά τη διάρκεια της συνολικής ζωής υπηρεσίας του. Ο εξοπλισμός μπορεί να πρέπει να αντιμετωπίσει υπερτάσεις από κεραυνούς, υπερτάσεις από κλεισίματα και/ή σύντομης διάρκειας υπερτάσεις συχνότητας ρεύματος. Ανάλογα με το μέγιστο επίπεδο των υπερτάσεων και των σύντομης διάρκειας υπερτάσεων συχνότητας ρεύματος που μπορεί να αντιμετωπίσει ένα συστατικό του συστήματος ρεύματος, καθορίζεται το επίπεδο απομόνωσης του συστήματος υψηλής τάσης.

Κατά την καθορισμό του επιπέδου απομόνωσης του συστήματος με ρατίνα λιγότερη από 300 KV, λαμβάνονται υπόψη η υπερτάση αντοχής σε υπερτάσεις από κεραυνούς και η υπερτάση αντοχής σε σύντομης διάρκειας υπερτάσεις συχνότητας ρεύματος. Για εξοπλισμό με ρατίνα ίση ή μεγαλύτερη των 300 KV, λαμβάνονται υπόψη η υπερτάση αντοχής σε υπερτάσεις από κλεισίματα και η υπερτάση αντοχής σε σύντομης διάρκειας υπερτάσεις συχνότητας ρεύματος.

Υπερτάση Κεραυνού

Οι διαταραχές στο σύστημα λόγω φυσικών κεραυνών μπορούν να παραπέμπονται σε τρία διαφορετικά βασικά σχήματα κύματος. Αν μια υπερτάση κεραυνού μετακινηθεί κάποια απόσταση κατά μήκος της γραμμής μεταφοράς πριν φτάσει σε έναν απομονωτή, το σχήμα του κύματος πλησιάζει στο πλήρες κύμα, και αυτό το κύμα αναφέρεται ως 1.2/50 κύμα. Αν κατά τη μετακίνηση, το κύμα διαταραχής κεραυνού προκαλέσει ανάφλεξη πάνω σε έναν απομονωτή, το σχήμα του κύματος γίνεται κόψιμο κύμα. Αν ένας κεραυνός χτυπήσει άμεσα σε έναν απομονωτή, η υπερτάση κεραυνού μπορεί να αυξηθεί απότομα μέχρι να ανακουφιστεί από την ανάφλεξη, προκαλώντας απότομη, πολύ απότομη πτώση της τάσης. Αυτά τα τρία κύματα είναι αρκετά διαφορετικά σε διάρκεια και σε σχήμα.

Υπερτάση Κλεισίματος

Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας κλεισίματος, μπορεί να εμφανιστεί μονοπολική τάση στο σύστημα. Το σχήμα του κύματος μπορεί να είναι περιοδικά αποσυμπυκνωμένο ή ταλαντώμενο. Το σχήμα κύματος της υπερτάσης κλεισίματος έχει απότομη μέτωπο και μακρά αποσυμπυκνωμένη ταλαντώμενη ουρά.

Υπερτάση Αντοχής Συχνότητας Ρεύματος Σύντομης Διάρκειας

Η υπερτάση αντοχής συχνότητας ρεύματος σύντομης διάρκειας είναι η προσδιορισμένη RMS τιμή της συνημιτονοειδούς τάσης συχνότητας ρεύματος που ο ηλεκτρικός εξοπλισμός πρέπει να αντέξει για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, συνήθως 60 δευτερόλεπτα.

Προστατικά Συστήματα

Προστατικά συστήματα υπερτάσεων, όπως προστατευτικά κατά κεραυνών ή προστατευτικά κατά κλεισίματος, σχεδιάζονται να αντέξουν ένα συγκεκριμένο επίπεδο προσωρινών υπερτάσεων, μέχρι το οποίο τα συστήματα αυτά εκκαθαρίζουν την ενέργεια της υπερτάσεως στο έδαφος, διατηρώντας έτσι το επίπεδο της υπερτάσεως σε συγκεκριμένο επίπεδο. Έτσι, η προσωρινή υπερτάση δεν μπορεί να υπερβεί αυτό το επίπεδο. Το επίπεδο προστασίας του προστατευτικού συστήματος είναι η υψηλότερη κορυφαία τιμή τάσης η οποία δεν πρέπει να υπερβεί τα καταναλωτικά σημεία του προστατευτικού συστήματος όταν εφαρμόζονται υπερτάσεις από κλεισίματα και κεραυνούς.

Χρήση Συντονισμένης Ηλίου ή Γης

Οι υπερτάσεις κεραυνών σε αεροφωρικές γραμμές μεταφοράς μπορούν να προκύψουν από άμεσες χτυπήσεις κεραυνών. Η εγκατάσταση μιας συντονισμένης ηλίου ή γης πάνω από τον κορυφαίο διαγωνιστή σε κατάλληλη ύψος μπορεί να προστατεύσει αυτές τις γραμμές. Εάν αυτή η συντονισμένη ηλίου είναι κατάλληλα συνδεδεμένη με την πύργο μεταφοράς και η πύργος είναι καλά κατεδαφισμένη, μπορεί να προλάβει άμεσες χτυπήσεις κεραυνών σε οποιαδήποτε διαγωνιστή εντός της προστατευτικής γωνίας της γης. Οι συντονισμένες ηλίους προστατεύουν επίσης τις υποδομές ηλεκτροδότησης και τον εξοπλισμό τους από κεραυνούς.

Παραδοσιακή Μέθοδος Συντονισμένης Απομόνωσης

Όπως αναφέρθηκε, τα συστατικά ενός ηλεκτρικού συστήματος ρεύματος μπορεί να εκτεθούν σε διαφορετικά επίπεδα προσωρινών υπερτάσεων, συμπεριλαμβανομένων των υπερτάσεων από κλεισίματα και κεραυνούς. Χρησιμοποιώντας προστατευτικά συστήματα όπως προστατευτικά κατά κεραυνών μπορεί να περιοριστεί η μέγιστη πλάτος αυτών των προσωρινών υπερτάσεων. Μέσω της διατήρησης των επιπέδων απομόνωσης πάνω από το επίπεδο προστασίας των προστατευτικών συστημάτων, μειώνεται η πιθανότητα κατάρρευσης της απομόνωσης. Αυτό εξασφαλίζει ότι οποιαδήποτε προσωρινή υπερτάση που φθάνει στην απομόνωση είναι εντός των ασφαλών ορίων που έχουν οριστεί από το επίπεδο προστασίας.

Συνήθως, το επίπεδο απομόνωσης υπερτάσεων καθορίζεται 15 έως 25% πάνω από το επίπεδο προστασίας των προστατευτικών συστημάτων.