Typowa różnica między przestawiaczami SF6 a próżniowymi w sieciach wysokiego napięcia

Porównanie wyłączników próżniowych i SF6 w wysokonapięciowej aparaturze przełączającej

Gdy chodzi o przerwanie prądów uszkodzeniowych, zwłaszcza tych związanych z bardzo stromym tempem wzrostu przejściowego napięcia odzyskującego (TRV), wyłączniki próżniowe mają istotną przewagę nad wyłącznikami SF6 (sześciufluorowęglanem) ze względu na lepsze właściwości odzyskiwania izolacji. Oto szczegółowe porównanie, w tym kluczowe różnice w statystykach przepięć, zachowaniu się podczas późnych przepięć oraz wydajności w konkretnych zastosowaniach, takich jak przełączanie obciążeń indukcyjnych i banków kondensatorów.

1. Odzyskiwanie izolacji i przejściowe napięcie odzyskujące (TRV)

• Wyłączniki próżniowe:

• Szybkie odzyskiwanie izolacji: Wyłączniki próżniowe są znane z bardzo szybkiego odzyskiwania izolacji, co jest kluczowe przy radzeniu sobie z wysokimi tempami wzrostu TRV. Po przerwaniu prądu, luka próżniowa szybko przywraca swoje właściwości izolacyjne, co sprawia, że jest niezwykle skuteczna w radzeniu sobie z ostrymi warunkami TRV.

• Lepsza wydajność w stromym TRV: Ta szybka czas reakcji pozwala wyłącznikom próżniowym efektywniej radzić sobie z przejściowymi napięciami odzyskującymi o bardzo stromym tempie wzrostu niż wyłączniki SF6. Szybkie przywrócenie izolacji minimalizuje ryzyko ponownego zapłonu podczas fazy TRV.

• Wyłączniki SF6:

• Wolniejsze odzyskiwanie izolacji: Wyłączniki SF6, mimo że są nadal skuteczne, mają wolniejsze odzyskiwanie izolacji w porównaniu do wyłączników próżniowych. To oznacza, że podczas ostrego zdarzenia TRV istnieje wyższe ryzyko ponownego zapłonu lub przepięcia przed pełnym przywróceniem izolacji.

• Mniej odpowiednie dla stromego TRV: W zastosowaniach, gdzie TRV ma bardzo strome tempo wzrostu, wyłączniki SF6 mogą nie działać tak dobrze jak wyłączniki próżniowe, co może prowadzić do większego obciążenia wyłącznika i zwiększonego ryzyka awarii.

2. Statystyki przepięć

• Wyłączniki próżniowe:

• Wysokie napięcie przepięcia: Zasada działania luk próżniowych polega na posiadaniu bardzo wysokiego napięcia przepięcia, co czyni je niezwykle niezawodnymi w większości warunków pracy.

• Niewielka prawdopodobieństwo przepięcia przy umiarkowanym napięciu: Mimo wysokiego napięcia przepięcia, istnieje nadal bardzo małe prawdopodobieństwo przepięcia przy stosunkowo umiarkowanym napięciu. Jednak to prawdopodobieństwo jest ekstremalnie niskie i ogólnie nie stanowi problemu w praktycznych zastosowaniach.

• Wyłączniki SF6:

• Niższe napięcie przepięcia: Luki SF6 zazwyczaj mają niższe napięcie przepięcia w porównaniu do luk próżniowych, co oznacza, że są bardziej podatne na przepięcia w określonych warunkach.

• Więcej spójna wydajność: Choć wyłączniki SF6 mogą mieć niższe napięcie przepięcia, tendencja do bardziej przewidywalnej i spójnej wydajności w szerokim zakresie warunków pracy.

3. Zachowanie się podczas późnych przepięć

• Wyłączniki próżniowe:

• Spontaniczne późne przepięcia: Jedną unikalną cechą wyłączników próżniowych jest możliwość wystąpienia spontanicznych późnych przepięć, które mogą wystąpić nawet kilkaset milisekund po przerwaniu prądu. To zjawisko jest rzadkie, ale może wystąpić z powodu pozostałości jonizacji lub innych czynników.

• Ograniczone konsekwencje: Konsekwencje takich późnych zjawisk przepięcia są minimalne, ponieważ luka próżniowa natychmiast przywraca swoją izolację po przepięciu. Ta własność samowyzdrowienia zapewnia, że wyłącznik pozostaje funkcjonalny i bezpieczny.

• Wyłączniki SF6:

• Brak późnych przepięć: Wyłączniki SF6 nie wykazują zachowania późnych przepięć, ponieważ gaz SF6 szybko dejonizuje się po przerwaniu prądu, przywracając właściwości izolacyjne luki.

4. Wydajność przy przełączaniu obciążeń indukcyjnych

• Wyłączniki próżniowe:

• Większa częstotliwość ponownych zapłonów: Przy przełączaniu obciążeń indukcyjnych, szczególnie przy przełączaniu bocznych reaktorów, wyłączniki próżniowe mają tendencję do występowania znacznie większej liczby powtarzających się zapłonów przy jednym zerze prądu częstotliwości sieciowej. Jest to wynik szybkiego odzyskiwania izolacji, co może prowadzić do zapłonu, jeśli TRV przekracza zdolności wyłącznika.

• Strategie ograniczające: Aby zmniejszyć ten problem, można zastosować specjalne środki, takie jak oporniki wstępne lub obwody tłumieniowe, aby ograniczyć TRV i zmniejszyć prawdopodobieństwo zapłonu.

• Wyłączniki SF6:

• Niższa częstotliwość ponownych zapłonów: Wyłączniki SF6 ogól