Фотоэлектрикалық токты ауытқыштардың GIS-те жобалауы мен қолданылуын зерттеу

1. Фотоэлектрик токты ауытқыштың ГИС жүйесіндегі құрылымдау және қолданылуының мысалы

Бұл мақала 126кВ ГИС проектін мысал ретінде алып, фотоэлектрик токты ауытқыштардың ГИС жүйесіндегі құрылымдау идеялары мен практикалық қолданылуына егжей-тегжей салыстыру жасайды. Бұл ГИС проекті ресми түрде қосылатынан бері, энергиялық система стабил болып қалған, ерекше кемістіктер пайда болмаған және іске қосылуы қатынасқа сай болып қалған.

1.1 Фотоэлектрик токты ауытқыштың құрылымдау және қолданылу идеялары

Проекттің бастапқы кезінде, ГИС проект командасы фотоэлектрик токты ауытқыштың орналасу планын жөнінде күрделі талқылаулар өткізген. Негізгі талқылау сұрағы: оны сераситті гексафторид SF₆ газ атауындағы мүхітте немесе адамзаттық ауада орнатуға болады ма?

Жоспар 1: Сераситті гексафторид газ атауында орнату

Егер бұл жоспар қабылданды, онда фотоэлектрик токты ауытқыш қатаң басылған сераситті гексафторид газ атауында болады, ал оның және басқару кабинеті арасындағы электр желісі оптикалық жіптер арқылы қамтуға болады. Бірақ, сераситті гексафторидтің қатаң басылған атауында оптикалық жіптерді басқару кабинетіне енгізу қиын. Егер оптикалық жіптерді кабельдіктің сияқты түрде терминаторлық порттарға айналдыру керек болса, онда ықтималды бесшовді жоғары деңгейдегі технология қолданылуы керек; бірақ, жоғару процесі не оптикалық сигналдардың өтуіне, не де токты ауытқыштың электр диэлектрикалық қасиеттеріне әсер етуге әкеледі, бұл бірнеше теріс факторларды пайда етеді.

Жоспар 2: Адамзаттық ауада орнату

Бұл жоспар қатаң басылған атауын ескермеуі керек, сондықтан жоғаруға байланысты көңіл аудару керек емес. Бірақ, токты ауытқыштың сынуын қалыптастыруға, айналу токтарының өлшеу дәлдігіне және басқа ықтимал әсерлерге назар аудару керек.

Тезірек талдау және салыстыру нәтижесінде, ГИС проект командасы соңында Жоспар 2-ні таңдады. Бұл жоспар системаның қауіпсіздігі, тиімділігі және стабилдігін бірінші орында ескере отырып, жоспарды қолдану кезінде қолданысын да толық ескерді.

2. Жоспар мәселелерін шешу
Құрылымдау және байланыс

Фотоэлектрик токты ауытқыштың және традиционды электромагниттік токты ауытқыштың құрылымын салыстыру және талдау арқылы, фотоэлектрик токты ауытқышты адамзаттық ауада орнату және төмендегі құрылымдау жұмыстарын жүргізу арқылы шешім қабылданды:

Өзгертуге болатын үлкен фланец производді, фотоэлектрик токты ауытқышты фланец ішіне орнатып, оптикалық жіпті фланец қабырғасынан шығарды. Сондықтан, оптикалық жіп мен фотоэлектрик токты ауытқыштың байланыс бөлігі трансформатордың ішінде орналасқан, бұл аймақ басқа сыртқы трансформаторлардың үлкен фланеціне жақын, ал фотоэлектрик токты ауытқыш және сераситті гексафторид газы металл арқылы бөлінген.

Токты ауытқыштың жұмысы кезінде айналу токтары пайда болады, олар өлшеу дәлдігіне және фотоэлектрик токты ауытқыштың напряжениесына әсер етеді. Бұл мәселе шешу үшін, екі үлкен фланец метал беттерінде электростатикалық бояу қолданылады, сондықтан айналу ток өрісін блокирлеу және сераситті гексафторид газының сынуын қамтамасыз ету үшін.

Электр талауын модельдеу және тексеру

Фотоэлектрик токты ауытқыштың құрылымында фланец құрылымы қолданылуынан, фотоэлектрик токты ауытқыштың электр талауының өсуі өзгереді. Жоспардың әсерділігін тексеру үшін, даяр және еңбекке ие құрылымдау құралдары (мисалы, ANSYS бағдарламасы) арқылы тесттеу және талдау жұмыстары жүргізілуі керек. Екі фланец металл қорытындылары мен проводшыларына ANSYS арқылы табиғатты тока үшін 150кВ көлемді пайдаланып, талау өлшеулері жүргізіледі. ANSYS бағдарламасы арқылы так талдау жүргізілген, фланец қабырғасының және қорғау құралының шекаралық бөліктеріндегі талау өсуі ең көп, максималды өсу 20кВ/мм. Проект командасының тыңдау және ғылыми, так модельдеу есептеулері арқылы бұл нәтиже тексеріліп, растықталды.

Азыр, бұл проект уақытша стабильно қосылған, нәтижесі жақсы. Азыр, Китастанда фотоэлектрик токты ауытқыштарды зерттеу бойынша белгілі бір жетістіктер жасалған. Бірақ, жоғары деңгейдегі напряжение сценарияларында, күш және температура үшін бирефренжистің әсерін азайту, системаның уақытша стабилді жұмысын қамтамасыз ету, өлшеу дәлдігін қалай жетілдіруге болады, сондай-ақ, бұл мәселелерді кейінгі кезде шешу керек.

3. Пікір

Фотоэлектрик токты ауытқыштың ГИС жүйесіндегі жоспар қабылдау, қолдану және мәселелерді шешу барысын талдау арқылы, ГИС құрылымдау және қолдану бойынша белгілі бір жетістіктер жасалғаны көрінетін. Традиционды электромагниттік токты ауытқышпен салыстыру кезінде, фотоэлектрик токты ауытқыштың анықтамалық артықшылықтары бар, оның қолданылу аумағы кеңейеді. Көптеген өндірушілер және пайдаланушылар оны қолданып келеді. Маңызды, жақын арада фотоэлектрик токты ауытқыш электромагниттік токты ауытқышты толық алмастыруға болады, технологияның ұзартылып қалуы мен даяр болуы арқылы, трансформатор техникасының өрлеуіне үлкен үлес қосты.