Nackdelar med överspänningsskyddsmetoder vid parallellreaktorsspärring enligt IEEE

Överbelastningsskyddsmetoder i strömbrytare

I högspänningsströmbrytare (CB) används flera skyddsmetoder för att hantera ögonblickliga återhämtningsspänningar (TRV) och andra överbelastningsscenarier. Nedan följer några typiska skyddsmetoder tillsammans med deras fördelar och nackdelar:

1. Öppningsresistor

• Fördelar: Ger ytterligare dämpning under öppning av strömbrytaren, vilket hjälper till att undertrycka överbelastningar.

• Nackdelar:

• Ökad mekanisk komplexitet: Öppningsresistorn ökar betydligt den mekaniska komplexiteten hos strömbrytaren, särskilt för enkelpress SF6-strömbrytare, vilket gör det tekniskt och ekonomiskt omöjligt.

• Eliminerar inte återantändningar: Även med en öppningsresistor kan återantändningar fortfarande inträffa.

2. Surge arrester till jord vid parallellreaktor

• Fördelar: Effektiv endast för strömbrytare som producerar överbelastningsspänningar som överstiger surge arresterns skyddsnivå.

• Nackdelar: Begränsad till specifika typer av strömbrytare, och dess effektivitet är begränsad; den kan inte breda ut till allmänt bruk.

3. Surge arrester över strömbrytaren

• Fördelar: Ger en viss nivå av överbelastningsskydd under öppning av strömbrytaren.

• Nackdelar:

• Ökad komplexitet: Att lägga till en surge arrester ökar den totala komplexiteten hos strömbrytaren.

• Höga motståndskrav: Surge arrestern måste kunna motstå krafterna associerade med strömbrytarens drift.

• Eliminerar inte återantändningar: Medan det minskar sannolikheten för återantändningar, kan de fortfarande inträffa vid låga spänningsnivåer.

4. Surge kapacitator

• Fördelar: Kan minska effekten av överbelastningar i vissa situationer.

• Nackdelar:

• Ej effektiv för icke-vakuum CB: Surge kapacitatorer har liten effekt på choppningsström i strömbrytare annat än vakuumtyper.

• Ökar choppningsström: Kan leda till ökad choppningsström men ökar inte nödvändigtvis överbelastningsspänningar.

• Eliminerar inte återantändningar: Eliminerar inte återantändningar och kan minska den minsta båglängden så att sannolikheten för återantändningar förblir oförändrad.

• Utrymmeskrav: Kräver ytterligare utrymme för installation.

5. Kontrollerad växling

• Fördelar: Lämplig för mekaniskt konsekventa strömbrytare med lämpliga minimibåglängder, optimerar växlingsoperationer under specifika förhållanden.

• Nackdelar:

• Begränsad tillämpningsomfattning: Endast tillämplig på mekaniskt konsekventa strömbrytare, och vissa tillämpningar kräver oberoende poloperation, vilket ökar komplexiteten.

6. Strömbrytare med högre spänningsklass

• Fördelar: Genom att öka spänningsklassen på strömbrytaren, ökar dess förmåga att motstå överbelastningar.

• Nackdelar:

• Ökade kostnader: Strömbrytare med högre spänningsklass är mer dyra.

• Ökade utrymmeskrav: Kräver mer utrymme för installation.

Sammanfattning

Varje överbelastningsskyddsmetod har sina egna fördelar och begränsningar. Valet av metod beror på den specifika tillämpningen, typen av strömbrytare och driftkraven. Till exempel, även om en öppningsresistor kan ge effektiv dämpning, är den inte genomförbar för alla typer av strömbrytare på grund av dess mekaniska komplexitet. På samma sätt erbjuder surge arresters och surge kapacitatorer skydd, men med ökad komplexitet och utrymmeskrav. Kontrollerad växling är lämplig för specifika scenarier, medan en strömbrytare med högre spänningsklass ger förbättrat överbelastningsskydd, men till ett högre pris och utrymmeskrav.