Mga phenomena nga gipasabot sa pag-switch sa mga no-load transformers pinaagi sa AIS high voltage disconnect switch

Pagpakilala sa mga High-Voltage Isolators

1. Kaibhan Tungod sa High-Voltage Circuit Breakers ug Earthing Switches

High-Voltage Circuit Breaker (Circuit Breaker) ug Earthing Switch mao ang duha ka dili magkasingon nga mechanical switching devices, bawgon naglakip og importante nga papel sa mga power systems.

• High-Voltage Circuit Breaker: Kini gamiton aron mopahayag kung usa ka circuit open o closed. Ang circuit breaker adunay kapabilidad sa pag-interrupt sa current, mahimong makutok sa dako nga currents sa panahon sa live conditions ug makapadayon sa establisido nga recovery voltage sa panahon sa pag-separate sa contact points. Ang high-voltage circuit breakers kasagaran gamiton aron protektahan ang mga power systems gikan sa mga faults sama sa short circuits ug overloads.

• Earthing Switch: Ang iyang pangunahon nga pungta mao ang pag-ground sa iba't ibang bahin sa usa ka circuit, kasagaran ang mga equipment, aron masigurado ang safe contact. Ang earthing switch wala'y kapabilidad sa pag-interrupt sa current, kaya dili kini mahimong gamiton sa pag-cut off sa load currents. Kasagaran kini gamiton sa parehas sa high-voltage circuit breaker aron siguradohon nga human sa pag-open sa circuit breaker, tanang bahin sa circuit ma-reliably ground aron maprevent ang accidental electric shock.

2. Operational Limitations sa AIS High-Voltage Circuit Breakers

Sa Air Insulated Switchgear (AIS), ang high-voltage circuit breaker wala mahimo mog interrupt sa current sa panahon sa conducting o human sa pag-separate sa mga contacts ug na-establish ang recovery voltage tali kini. Kini nangangahulugan nga kung ang circuit breaker mo-operate sa panahon sa live conditions, mahimo ra kini efektibo mog interrupt sa gamay nga currents. Partikular, kon ang rated voltage naka-appear sa mga contacts, ang circuit breaker mahimo mog interrupt sa gamay nga currents apan wala mahimo handle sa dako nga currents o heavy loads.

3. Pungta sa mga Earthing Switches

Ang primary role sa earthing switch mao ang pag-ground sa iba't ibang bahin sa circuit, siguraduhon ang safety sa panahon sa maintenance o inspection. Kini mahimong gamiton sa parehas sa high-voltage circuit breaker o independent. Sa pag-ground sa circuit, ang earthing switch efektibo mog eliminate sa static charge accumulation, maprevent ang accidental electric shock, ug maghatag og safety para sa sumusunod nga maintenance work.

Overview sa Capacitive ug No-Load Transformer Switching

1. Capacitive Current Switching Capability sa High-Voltage Circuit Breakers

Sumala sa IEC standards, ang high-voltage circuit breakers wala gyud design sa pag-interrupt sa fault currents, apan tungod kay sila mo-operate sa panahon sa live conditions, expected kini mog interrupt sa gamay nga currents. Ang IEC definition sa isolators (disconnectors) nagsulti nga ang circuit breaker (isolator) mahimo mog open o close sa usa ka circuit diin gamay nga current ang gi-interrupt o connected, o diin ang voltage tali sa terminals sa poles sa circuit breaker wala mag-usab.

Kausa wala gyud gisulti, kini nga description mahimong interpretahan nga nagrefer sa gamay nga capacitive charging currents ug loop switching (kasagaran gitawag og parallel switching), nga sa specific applications gitawag og bus transfer switches. Ang IEC 62271-102 nakumpirma kini ug set an upper limit sa 0.5 A alang sa "negligible" capacitive charging currents, uban ang mas taas nga values nanginahanglan og agreement tali sa user ug manufacturer.

2. Rated Bus Transfer Current

Sumala sa IEC 62271-102, ang rated bus transfer current naka-specify as follows:

• Para sa voltage levels 52 kV < Ur < 245 kV, ang bus transfer current mao ang 80% sa circuit breaker's rated normal current, apan limited sa 1600 A.

• Para sa voltage levels 245 kV &le; Ur &le; 550 kV, ang bus transfer current mao ang 60% sa circuit breaker's rated normal current.

• Para sa voltage levels Ur > 550 kV, ang bus transfer current mao ang 80% sa circuit breaker's rated normal current, apan limited sa 4000 A.

3. Application sa No-Load Transformer Switching

Sa praktikal, labi na sa North America, ang air circuit breakers kasagaran gamiton sa pag-switch sa no-load transformers. Ang magnetizing current sa no-load transformer kasagaran gamay, usual 1 A o less. Sa kasong niini, ang transformer mahimong representar isip usa ka series RLC circuit (as shown in Figure 1), uban ang related oscillations underdamped, ug ang amplitude factor 1.4 o less per unit.

4. Loop Switching sa Parallel Transmission Loops

Ang usa ka common practice mao ang pag-extend sa bus transfer sa switching tali sa parallel transmission loops, bisan ang current gamay tungod sa mas taas nga loop impedance. Kini nga approach mahimong efektibo mog reduce sa arc generation ug voltage fluctuations sa panahon sa switching.

5. Application sa Auxiliary Switching Devices

Ang usa ka widely used practice sa North America, apan gamay sa uban nga rehiyon, mao ang pag-add sa auxiliary switching devices aron mapamalos ang severity sa switching events. Pwede kini minimize ang occurrence sa restrikes o achieve higher breaking capacity. Ang paggamit sa auxiliary switching devices mahimong enhance ang system reliability ug safety, labi na sa pag-handle sa dako nga currents o complex circuits.

No-Load Transformer Switching Gamit ang AIS High-Voltage Isolators

Para sa no-load transformer switching sa 72.5&ndash;245 kV range, kasagaran gamiton ang AIS high-voltage isolators. Tungod kay ang magnetizing current sa no-load transformer kasagaran gamay (usual 1 A or less), ang isolators mahimong safely perform ang switching operation. Ang transformer mahimong simplify isip usa ka series RLC circuit, uban ang related oscillations underdamped, ug ang amplitude factor 1.4 or less per unit.

Sa kasong niini, ang primary task sa isolator mao ang siguraduhon nga ang transformer's magnetizing current wala mag-result sa significant arcing o voltage fluctuations sa panahon sa switching. Pwede kini mahimo sa proper design ug operation, ang AIS high-voltage isolators mahimong effectively accomplish kini nga task, siguraduhon ang safe ug stable operation sa power system.

 A trace from an actual field-switching event is shown in Fig. 2.

The transient recovery voltage (TRV) across the disconnecting switch is thus the difference between the source voltage and the transformer-side oscillation as illustrated in Fig. 3.

Current Interruption: A Dielectric Event

Ang current interruption fundamentally occurs kung ang gap tali sa mga contacts naging sufficient sa pag-withstand sa transient recovery voltage (TRV). Kini nga proseso inherently a dielectric event, diin ang insulation strength sa air o vacuum tali sa mga contacts surpasses ang applied voltage, effectively quenching the arc ug interrupting the current flow.

Interrupting the Magnetizing Current of a No-Load Transformer

Ang interrupting the magnetizing current of a no-load transformer mao ang repetitive open-close event nga mahimong resulta og multiple restrikes. Bawgon restrike mahimong induce surge currents, nga prolongs the arc duration, extend the overall switching time, ug cause wear on the arc contacts. The repeated nature of these events mahimong lead to significant stress on the switching equipment ug potentially degrade its performance over time.

To mitigate these effects, crucial nga siguraduhon nga ang switching device capable sa pag-handle sa specific characteristics sa magnetizing current, sama sa iyang inrush behavior ug the associated transient voltages. Proper design ug selection of the switching equipment, along with the use of auxiliary devices like surge arresters or damping resistors, mahimong help reduce the likelihood of restrikes ug minimize the impact on the system.