Nadelen van overvoltage beperkingsmethoden bij het schakelen van parallelle reactors met circuitbrekers volgens IEEE

Overvoltage Beschermingsmaatregelen in Schakelkasten

In hoogspanningsonderbrekers (CB) worden verschillende beschermingsmethoden gebruikt om te reageren op tijdelijke herstelspanningen (TRV) en andere overvoltageverschijnselen. Hieronder staan enkele typische beschermingsmethoden met hun voordelen en nadelen:

1. Openingsweerstand

• Voordelen: Biedt extra demping tijdens het openen van de onderbreker, wat helpt bij het onderdrukken van overvoltages.

• Nadelen:

• Verhoogde Mechanische Complexiteit: De openingsweerstand verhoogt aanzienlijk de mechanische complexiteit van de onderbreker, vooral voor enkelvoudigdruks SF6-onderbrekers, waardoor het technisch en economisch onhaalbaar is.

• Elimineert Geen Herontstekingen: Zelfs met een openingsweerstand kunnen herontstekingen nog steeds optreden.

2. Spanningsbeperker naar Aarde bij Parallelreactor

• Voordelen: Alleen effectief voor onderbrekers die supprimeringspiekovervoltages produceren die de beschermingsniveaus van de spanningsbeperker overschrijden.

• Nadelen: Beperkt tot specifieke types onderbrekers, en de effectiviteit is beperkt; kan niet wijdverspreid toegepast worden.

3. Spanningsbeperker Over de Onderbreker

• Voordelen: Biedt een bepaald niveau van overvoltagebescherming tijdens het openen van de onderbreker.

• Nadelen:

• Verhoogde Complexiteit: Het toevoegen van een spanningsbeperker verhoogt de algemene complexiteit van de onderbreker.

• Hoge Uithoudingsvereisten: De spanningsbeperker moet de krachten kunnen weerstaan die gepaard gaan met de werking van de onderbreker.

• Elimineert Geen Herontstekingen: Hoewel het de kans op herontstekingen vermindert, kunnen ze nog steeds optreden bij lage spanningenniveaus.

4. Surge Condensator

• Voordelen: Kan de impact van overvoltages in bepaalde situaties verminderen.

• Nadelen:

• Niet Effectief voor Niet-Vacuüm CB's: Surge condensatoren hebben weinig effect op het kappen van stroom in onderbrekers die geen vacuüm zijn.

• Verhoogt Kappingsstroom: Kan leiden tot verhoogde kappingsstroom, maar verhoogt niet noodzakelijk de supprimeringspiekovervoltages.

• Elimineert Geen Herontstekingen: Elimineert geen herontstekingen en kan de minimale booggastijd verlagen, zodat de kans op herontstekingen onveranderd blijft.

• Ruimtevereisten: Vereist extra ruimte voor installatie.

5. Gereguleerd Schakelen

• Voordelen: Geschikt voor mechanisch consistente onderbrekers met passende minimale booggastijden, optimaliseert schakeloperaties onder specifieke omstandigheden.

• Nadelen:

• Beperkte Toepassingsomvang: Alleen toepasbaar op mechanisch consistente onderbrekers, en sommige toepassingen vereisen onafhankelijke paaloperatie, wat de complexiteit vergroot.

6. Onderbreker met Hogere Spanningsklasse

• Voordelen: Door de spanningsklasse van de onderbreker te verhogen, wordt de capaciteit om overvoltages te weerstaan versterkt.

• Nadelen:

• Verhoogde Kosten: Onderbrekers met hogere spanningsklassen zijn duurder.

• Verhoogde Ruimtevereisten: Vereist meer ruimte voor installatie.

Samenvatting

Elke overvoltagebeschermingsmethode heeft zijn eigen set voordelen en beperkingen. De keuze van de methode hangt af van de specifieke toepassing, het type onderbreker en de operationele eisen. Bijvoorbeeld, terwijl een openingsweerstand effectieve demping kan bieden, is het niet haalbaar voor alle types onderbrekers vanwege de mechanische complexiteit. Op dezelfde manier bieden spanningsbeperkers en surge condensatoren bescherming, maar komen met verhoogde complexiteit en ruimtevereisten. Gereguleerd schakelen is geschikt voor specifieke scenario's, terwijl een onderbreker met een hogere spanningsklasse verhoogde overvoltagebescherming biedt, maar tegen hogere kosten en ruimtevereisten.