Rannsókn á óvenjulegum orsökum jarðbundiðs hringlunar í háspennusvifum og típísk dæmi

I. Inngangur að jafningi grunnstreymi snúrs

Snúr af stigi 110 kV og hærri notast við einhjarta uppbyggingu. Þegar virkan strauminn myndar veifandi magnettengsl getur hann framkallað spenna á metalleitnum. Ef leitin formar lokaðan sporð í gegn jarðinni mun jafningi grunnstreymi fari á metalleitnum. Of mikið jafningi grunnstreymi (yfir 50 A, meira en 20% af hlekkiströmi eða hlutfall stærsta til minnstu háspennisstreymi yfir 3) hefur ekki bara áhrif á straumaréttindi snúrs og notatíma, en sterkt hitun af streymi getur brennt sporðalínur eða sporðabox. Ef slíkar vandamál eru ekki skipt út fyrir fljótt geta komið alvarleg orkuvefsvandamál.

II. Þættir sem árekstur jafningi grunnstreymi snúrs

Aðalþættir sem árekstur jafningi grunnstreymi snúrs eru eftirfarandi:

• Sambandsmót snúrsSlæmt varmthvötun eða slegin tenging sem aukar sambandsmótið í einum háska mun marktæklega minnka jafningi grunnstreymi í þeim háska. En jafningi grunnstreymi í öðrum tveim háskum minnkar ekki vitandi samhliða. Þegar mótið aukast, minnkar ekki vitandi heildarjafningi grunnstreymi.

• GrunnmótiðEftir því sem summan af grunnmótum og jarðarheimilisvísi aukast, minnkar jafningi grunnstreymi í hverju háska. En of hátt grunnmóti geta valdið slæmt sambandi við grunnpunkt, sem leiðir til hitunar og orkutap.

• Grunnferli snúrsTil að takmarka framkvæmdarspenning á metalleitnum snúrs notast háspennissnúr oft við grunnferli eins og einpunktsgreining, greining á báðum endapunktum eða krossgreining fyrir leit eða skerm. Fyrir lengra háspennissnúrlínur er krossgreining efni til að takmarka jafningi grunnstreymi.

Á milli þessara, Ia, Ib, og Ic eru gildi straums sem renna á metalleitnum A, B, og C háska háspennissnúrs, ásamt Ie sem er straumur sem fer í jarðarheimilisvísinum; Rd er jafngildi mota jarðarheimilisvísis, og Rd1 og Rd2 eru grunnmótum á báðum endapunktum snúrsleitnar. Undir vanalegum skilyrðum má gera ráð fyrir að starfstraumir þriggja háska séu jafnstór. Með því að nota fasamisfallið milli þriggja háska strauma er hægt að hafa spenninga á metalleitnum innan fullrar krossgreiningarhluta, sem gefur að marki að draga jafningi grunnstreymi niður.

(1) Lengd snúrshluta, skipunarmóðir snúrs og háska bil

Snúr notast almennilega við krossgreiningarferli til að draga jafningi grunnstreymi niður. Í verklegu skipulagi fyrir snúrsgangar er algengt að hver hluti af krossgreiningarleitni hafi ólíkar lengdir og ólíkar skipunarmóðir. Við sama hlekkiströmu er framkvæmdarspenning á metalleitnum fyrir snúr sem eru skipuð vinstri eða loft rétt hærra fyrir einingu lengd en fyrir snúr sem eru skipuð í rétthyrnt horn. Því er í snúrshlutum með ójöfnu lengd, hægt að nota hornskipun (sem mynntur lægra spenning) fyrir lengri snúrshlut og vinstri eða loft rétt skipun (sem mynntur hærri spenning) fyrir styttri snúrshlut til að draga heildarframkvæmdarspenning niður. Með því að velja skipunarmóði fyrir hverja undirhluti getur verið unnið jafnvægi á spenninga misrétti vegna mismunandi lengd snúrs, sem dragur jafningi grunnstreymi niður.

III. Greining á óvenjulegu jafningi grunnstreymi snúrs

Röðunarmisfall mun valda tap straumavigurs í einni stefnu, sem mun auka jafningi grunnstreymi snúrsleitnar, sem getur leitt til starfsvilla. Í ólíkum röðunarmisfallsstöðum eru stærðir og fasi þriggja háska strauma mun mismunandi. Röðunarmisfall er venjulega merkt af tveim háska með svipaða jafningi grunnstreymi, en straumur í hinum háska er marktæklega minni - venjulega um helming minnstu jafningi grunnstreymi í öðrum tveim háska.

(1) Vatn kemur í kassann

Þegar vatn kemur í krossgreiningarkass, mynntur vatnið innan lágt grunnmóti, og tengingin milli innsins og útsins vatns gefur beina grunnleið fyrir straum. Svo sem sýnt er á myndinni hér fyrir neðan, gerist bein grunnur í punkti a, b, eða c.

Langvarandi regn getur valdið langvarandi vatnsuppsamling í snúrsgangarkrossgreiningarkassum. Sérstaklega þegar báðir kassarnir eru vatnssogir, getur grunnstraumur auðveldlega nálgast nokkrar hundra amper, sem valdar bráðu hækkun á jafningi grunnstreymi og hratt hækkun á innri snúrshitunni. Þegar aðeins einn kassi er vatnssogi, eru þrír háska straumar í áhrifarganganum mun slikt og ólíkir og auka um um 2,5 sinnum í samanburði við venjulegar, óvillulag skilyrði.

(2) Hringlínubrot

Línur sem notast við krossgreiningarferli eru venjulega lengri en 1 km. Ef hringlínubrot gerist, getur spenna yfir hundra volt verið framkomin í brotinu, sem valdar mikilli hættu línunni. Það hindrar einnig tengda metalleitnar frá að formar lokaðan sporð, sem stoppar jafningi grunnstreymi frá að fara í leitnina.

IV. Dæmi um óvenjulegt jafningi grunnstreymi snúrs

Að ákveðinn 110 kV lína sé bland lína af loftsnúr og snúr. Snúrsmódelið er YJLW03-64/110-1×800 mm². Línan var sett í virkni í september 2014 og er um 1220 metra löng. Á 27. desember 2016 var snúrsgrunnakerfi breytt til að notast við krossgreiningarferli. Fulla krossgreiningarhlutan er samsett af stöðinni, Kassi #1, Kassi #2, og utanverðri senditorni. Kassar #1 og #2 eru krossgreiningarkassar, en allar aðrar staðsetningar eru beint grunn. Mæld jafningi grunnstreymi eru sýndir í töflunni hér fyrir neðan:

Samkvæmt punkti 5.2.3 í Q/GDW 11316 "Prófunarreglur fyrir orkustreymissnúr": hlutfallið milli jafningi grunnstreymi og hlekkistraums skal vera lægra en 20%; hlutfallið milli stærsta og minnstu einháska jafningi grunnstreymi skal vera lægra en 3. Þegar hlekkistraumurinn er 57.8 A, eru jafningi grunnstreymi í háska A, B, og C í stöðvarinni, Kassi #1, og Kassi #2 allir sem fara yfir kröfur sem skilgreindar eru í reglum. Auk þess, hlutfallið milli stærsta og minnstu einháska jafningi grunnstreymi (37.6/9.7 = 3.88) er einnig hærra en 3.

Byggð á greiningu mælda jafningi grunnstreymi í töflunni hér að ofan: jafningi grunnstreymi í háska A í Grunnborð #1 er 38.2 A, samsvarar jafningi grunnstreymi í háska C í Grunnborð #2 37.6 A; jafningi grunnstreymi í háska B í Grunnborð #1 er 28.5 A, samsvarar jafningi grunnstreymi í háska A í Grunnborð #2 32.7 A; jafningi grunnstreymi í háska C í Grunnborð #1 er 10.2 A, samsvarar jafningi grunnstreymi í háska B í Grunnborð #2 9.7 A. Þrír háska jafningi grunnstreymi renna í eftirfarandi leiðir: jafningi grunnstreymi í háska A fer ekki í hjálm háska B, jafningi grunnstreymi í háska B fer ekki í hjálm háska C, og jafningi grunnstreymi í háska C fer ekki í hjálm háska A, eins og sýnt er á mynd og töflu hér fyrir neðan.

Staðbundið athugasemd sýndi að innri krossgreiningaruppbygging í grunnkassanum fyrir snúrsvörðun í Grunnborð #1 er "ABC til BCA", með háskefni A, B, C. Innri krossgreiningaruppbygging í grunnkassanum fyrir Grunnborð #2 er "ABC til CAB", með háskefni A, B, C. Engin tekin af vatn eða brennslu voru fundin á snúrsleitnisverndarhlutum eða skyddsefnum. Þetta er sýnt á myndum hér fyrir neðan, hvort sitt:

Því er orsök óvenjulegs jafningi grunnstreymi í þessu 110 kV XX línu snúrshluta er rang tenging á koparstráum í krossgreiningarkassum, sem hindraði snúrsútanafræði frá að ná sannri krossgreiningu. Þetta valdi of mikið jafningi grunnstreymi í lokalausum krossgreiningarhluta.

Eftir að hafa rétt á tengingaruppbyggingu, samsvarar snúrsjafningi grunnstreymi kröfur Q/GDW 11316-2014 "Prófunarreglur fyrir orkustreymissnúr".