Hvað er skynsam orkustöðu í rafkerfi?

Hvað er skynsam stilling á öryggisvörðum í rafmagnakerfi?

Skýring skynsam stillingar á öryggisvörðum

Skynsam stilling á öryggisvörðum er strategisk skipulag rafmagnsöryggisvörða til að minnka skemmun á kerfinu og tryggja auðvelda viðbótarverk þegar á mistökum.

Kerfisspað

Að skilja nafnlega og hámarks kerfisspað er mikilvægt við hönnun rafmagnsöryggisvörða til að meðhöndla mismunandi stöðuverksskilyrði.

Nafnlegt kerfisspað

Nafnlegt kerfisspað er spað milli fasa sem kerfið er venjulega hönnuð fyrir. Til dæmis 11 kV, 33 kV, 132 kV, 220 kV, 400 kV kerfi.

Hámarks kerfisspað

Hámarks kerfisspað er hæsta leyfilega vefspenna sem getur komið fyrir mögulega lengi í staðuverki eða lágspaða kerfi. Það er einnig mælt í fasu til fasu.

Listi yfir mismunandi nafnleg spað og samsvarandi hámarks spað fyrir viðmið er gefinn hér fyrir neðan,

ATH – Sjá má af ofangreindu töflu að almennt er hámarks spað 110% af samsvarandi nafnlegu spað upp að spaðastigi 220 kV, en fyrir 400 kV og hærri er það 105%.

Jarðframlengingarfaktor

Þetta er hlutfall hæstum efnaheildar spað frá fasu til jarðar á heillu fasu á meðan jarðtenging fer fram og efnaheildar spað frá fasu til fasu sem myndist á valda staðnum án jarðtengingar.

Þetta hlutfall lýsir almennlega jarðtengingar á kerfi sem sést frá valda jarðtengingarstað.

Efftækt jarðtengt kerfi

Kerfi er sagt vera efftækt jarðtengt ef jarðframlengingarfaktorinn er ekki meiri en 80% og óefftækt ef hann er hærri.

Jarðframlengingarfaktorinn er 100% fyrir flýtjarðað kerfi, en 57.7% (1/√3 = 0.577) fyrir fastjarðað kerfi.

Öryggisstaða

Allt rafmagnsvélar verða að standa við mismunandi óvenjuleg spennubreytingar á mismunandi tímapunkti um allan þjónustutíma. Vélanum gæti orðið að standa við ljóshljópsimpuls, skiptimpuls og/eða stutt spaða vefspenna. Eftir því hvaða hæstu impulsspennu og stutta vefspennu rafmagnskerfiseining getur standað, er öryggisstaða hárspaða rafmagns kerfa ákveðin.

Við að ákveða öryggisstaða kerfa sem eru lægri en 300 kV, er ljóshljópsimpulsspenna og stutt vefspenna tekin tillit til. Fyrir tæki sem eru 300 kV eða hærri, er skiptimpulsspenna og stutt vefspenna tekin tillit til.

Ljóshljópsimpulsspenna

Kerfisbreytingar vegna náttúrulegs ljóshljóps geta verið lýst með þremur mismunandi grunnspennubilum. Ef ljóshljópsimpulsspenna fer nokkrum fjarlægð yfir sendingarlínu áður en hún kemur til öryggisvörða, nær spennubilið fullu bilinu, og þessi spenna er kölluð 1.2/50 bil. Ef á ferðinni gerir ljóshljópsimpulsspenna að blikkara yfir öryggisvörð, verður formið af spennubilinu klippt bil. Ef ljóshljópslag slær beint á öryggisvörð, gæti ljóshljópsimpulsspennan risið brátt áður en hún lokar við blikkarann, sem valdar brátt falli í spennu. Þessi þrjú bil eru misstök í lengd og formi.

Skiptimpuls

Á meðan skiptaferli gæti einhlið spenna birtist í kerfinu. Formið af henni gæti verið reglulega dæmd eða svifandi. Skiptaimpulsbil hefur brátt upphaf og langt dæmt svifandi enda.

Stutt vefspenna

Stutt vefspenna er ákveðin efnaheildar gervispenna sem rafmagnsvélar verða að standa við á ákveðinn tíma, venjulega 60 sekúndur.

Verndartæki

Yfirspennuverndartæki eins og ljóshljópsverndartæki eru hönnuð til að standa við ákveðna spennu, en ef spennan fer yfir þá dreifa þau spenna til jarðar og halda spennu á ákveðnu stigi. Þannig fer spennan ekki yfir ákveðna markmið. Verndarmarkmið yfirspennuverndartækis er hæsta toppspenna sem ætti ekki að fara yfir á endapunktum yfirspennuverndartækis þegar skipta- og ljóshljópsimpulsar eru beittir.

Notkun skjaldnetts eða jarðnetts

Ljóshljópsþrystingar í loftferðarsendingarlínur geta orðið vegna beina ljóshljópslaganna. Með uppsetningu skjaldnetts eða jarðnetts fyrir ofan efstu fasilínuna á passandi hæð, er hægt að vernda þessa línur. Ef skjaldnett er rétt tengt við sendingartornið og tornið er vel jarðað, getur það forðað beina ljóshljópslag á allar fasilínur innan verndarhorna jarðnettsins. Skjaldnettið verndar einnig rafmagnsstöðvar og þeirra tæki frá ljóshljópi.

Heimildarmet að skynsam stillingu á öryggisvörðum

Samanburður við það sem var fjallað um, gætu hlutir í rafmagnskerfi orðið við mismunandi spennubreytingar, eins og skipta- og ljóshljópsimpulsar. Með notkun verndartækja eins og ljóshljópsverndartæki, er hægt að takmarka hæstu spennu þessara spennubreytinga. Með því að halda öryggisstaða ofan verndarmarkmið verndartækja, er líkur á öryggisbrot minnið. Þetta tryggir að allar spennubreytingar sem ná að öryggisvörðum eru innan öruggu marka sem sett er af verndarmarkmiðum.

Almennt er impulsöryggisstaða skilgreind sem 15 til 25% yfir verndarmarkmið verndartækja.

Tölfræðilegar aðferðir til skynsam stillingar á öryggisvörðum

Á hærri sendingarspaðum, stiga insulatorasamsetningar og vatnslokkur í lofti ekki línulega með spaða, heldur um V1.6. Kröfuð fjöldi insulatora disk í suspension streng fyrir mismunandi yfirspennur er sýnt hér fyrir neðan. Sjá má að stökk á fjölda disk er aðeins smá fyrir 220 kV kerfi, með stökk á yfirspennufaktornum frá 2 til 3.5, en það er hratt stökk á 750 kV kerfi. Þannig, þó að það gæti verið hagkvæmt að vernda lágra spaða línu upp að yfirspennufaktora 3.5 (sem sagt), er það definitívlega ekki hagkvæmt að hafa yfirspennufaktora hærri en um 2 til 2.5 á hærri spaða línur. Á hærri spaða kerfum, er skiptaspenna sem er fremst. Hins vegar, geta þessar verið stýrðar með rétt hönnun skiptatækja.

Hagkerfi

Skynsam stilling á öryggisvörðum verður að jafna tekniska kröfur við hagkvæma möguleika, sérstaklega á hærri spaða stigi.