Tühistamiseladade lülitamisel tekkivad ilmingud AIS kõrgepinge eraldussulglaga

Kõrgepinge eraldajate tutvustus

1. Kõrgepinge lüliti ja maandussuvandi erinevused

Kõrgepinge lülitaja (lülitaja) ja maandussuvand on kaks erinevat mehaanilist lülitust seadet, millel on kriitiline osa elektrisüsteemides.

• Kõrgepinge lülitaja: See kasutatakse peamiselt selleks, et näidata, kas ring on avatud või suletud. Lülitajal on võime katkestada vool, lubades tal katkestada suured vood elavaid tingimusi ja säilitada stabiilsus, kui kontaktide punktid on eraldatud ja taastuv pingel on loodud. Kõrgepinge lülitajaid kasutatakse tavaliselt elektrisüsteemide kaitseks veateadetest, nagu lühikringid ja ülekoormused.

• Maandussuvand: Selle peamine funktsioon on maandada ringi erinevad osad, sealhulgas seadmed, tagades turvalise kontakti. Maandussuvand ei suuda katkestada voolu, nii et seda ei saa kasutada laevavoolude katkestamiseks. Tavaliselt kasutatakse see koos kõrgepinge lülitajaga, et tagada, et pärast lülitaja avamist oleksid kõik ringi osad usaldusväärne maandumine, et vältida juhuslikku elektritraumat.

2. AIS kõrgepinge lülitajate tööpiirangud

Öös isolatsiooniga lülituses (AIS) kõrgepinge lülitaja ei suuda katkestada voolu, kui see läbib või pärast kontaktide eraldamist, kui need vahel on taastuv pingel. See tähendab, et kui lülitaja töötab elavaid tingimusi, siis suudab see tõhusalt katkestada ainult väikeseid voo. Konkreetseteks, kui kontaktide vahel ilmneb niminaalne pingel, lülitaja suudab katkestada väikeseid voolu, kuid ei suuda hoolitseda suuremate voolude või raskete laevade eest.

3. Maandussuvandite funktsioon

Maandussuvandi peamine ülesanne on maandada ringi erinevad osad, tagades ohutuse hoolduse või kontrolli ajal. Seda saab kasutada koos kõrgepinge lülitajaga või iseseisvalt. Ringi maandamisel maandussuvand tõhusalt eemaldab staattomu kogunemist, vältib juhuslikku elektritraumat ja tagab ohutuse järgmisele hooldustööle.

Kondensaatorlike ja tühi-laadi transformatoorsuvandite ülevaade

1. Kõrgepinge lülitajate kondensaatorlike voolude suvandite võime

IEC standardite kohaselt ei ole kõrgepinge lülitajad spetsiaalselt disainitud veateadete voolude katkestamiseks, kuid kuna nad töötavad elavaid tingimusi, oodatakse, et nad katkestarvaks väikeseid voolu. IEC definitsiooni eraldajate (disconnectors) järgi võib lülitaja (eraldaja) avata või sulgeda ringi, kus katkestatakse või ühendatakse negligeeritav vool, või kus lülitaja poolte vahepealse pingel ei muutu.

Kuigi see selgesti välja ei öelda, võib selle kirjelduse interpreteerida viitamaks väikeste kondensaatorlike laadimisvoolude ja silmusringide suvandile (tuntud ka kui paralleelne suvand), mis teatud rakendustes on nimetatud bus transfer switches. IEC 62271-102 kinnitab seda ja määrab "negligeeritavate" kondensaatorlike laadimisvoolude ülemmäära 0,5 A, kõrgemad väärtused nõuavad kasutaja ja tootja vahelist kokkulepet.

2. Niminaalne bussi ülekandevool

IEC 62271-102 järgi on niminaalne bussi ülekandevool määratud järgmiselt:

• Pingetasemed 52 kV < Ur < 245 kV korral on bussi ülekandevool 80% lülitaja niminaalsest tavapärasest voolust, kuid piiratud 1600 A-ni.

• Pingetasemed 245 kV &le; Ur &le; 550 kV korral on bussi ülekandevool 60% lülitaja niminaalsest tavapärasest voolust.

• Pingetasemed Ur > 550 kV korral on bussi ülekandevool 80% lülitaja niminaalsest tavapärasest voolust, kuid piiratud 4000 A-ni.

3. Tühi-laadi transformaatorite suvandi rakendamine

Praktikas, eriti Põhja-Ameerikas, kasutatakse õhus lülitajaid tühi-laadi transformaatorite suvandiks. Tühi-laadi transformaatori magnetiseeriv vool on tavaliselt väga väike, tavaliselt 1 A või vähem. Sellisel juhul saab transformaatorit esitada RLC reiega (nagu näidatud joonis 1), kus seotud nutted on all-dämpitud, ja amplituudi tegur on 1,4 või vähem per ühiku.

4. Silmusringide paralleelsuva suvand

Teine levinud praktika on laiendada bussi ülekannet paralleelsuva silmusringide suvandiks, kuigi vool on väiksem suurema silmusringi impedantsi tõttu. See meetod võib tõhusalt vähendada elektriliiva tekke ja pingelihenemisi suvandil.

5. Abiliste suvandiseadmete rakendamine

Laiesti kasutatav praktika Põhja-Ameerikas, kuid vähem levinud mujal, on abiliste suvandiseadmete lisamine, et vähendada suvandite sündmuste rasketust. Näiteks võivad need seadmed vähendada uuesti süttimise esinemist või saavutada suuremat katkestamiskapasitati. Abiliste suvandiseadmete kasutamine võib parandada süsteemi usaldusväärsust ja ohutust, eriti kui käsitellakse suuri voolu või keerukaid ringe.

Tühi-laadi transformaatorite suvand AIS kõrgepinge eraldajate abil

Tühi-laadi transformaatorite suvandiks 72,5–245 kV diapazonis kasutatakse tavaliselt AIS kõrgepinge eraldajaid. Kuna tühi-laadi transformaatori magnetiseeriv vool on tavaliselt väga väike (tavaliselt 1 A või vähem), saavad eraldajad turvaliselt suvandit teostada. Transformaatorit saab lihtsustada RLC reieks, kus seotud nutted on all-dämpitud, ja amplituudi tegur on 1,4 või vähem per ühiku.

Sellisel juhul on eraldaja peamine ülesanne tagada, et transformaatori magnetiseeriv vool ei tekita olulist elektriliiva või pingelihenemist suvandil. Õigeks disaini ja tööks on AIS kõrgepinge eraldajad suudavad tõhusalt täita seda ülesannet, tagades elektrisüsteemi ohutuse ja stabiilsuse.

 Joonis 2 näitab tegeliku väljakutse suvandit.

Ühenduse katkestamisel eraldajale (disconnecting switch) on nii ajutine taastuv pingel (TRV) allikapingingute ja transformaatoripoolse nutte vahe, nagu illustreeritud Joonis 3.

Voolu katkestamine: dielektriline sündmus

Voolu katkestumine toimub, kui kontaktide vaheline vahe muutub piisavalt suureks, et vastu võtta ajutine taastuv pingel (TRV). See protsess on oma oolemsusest dielektriline sündmus, kus kontaktide vahel oleva õhu või vakuumi isolatsioon jõudlus ületab rakendatavat pingel, tõhusalt söndides elektriliiva ja katkestades voolu.

Tühi-laadi transformaatori magnetiseeriva voolu katkestamine

Tühi-laadi transformaatori magnetiseeriva voolu katkestamine on korduv avamise-sulgemise sündmus, mis võib tõsta mitmeid uuesti süttimisi. Iga uus süttimine võib põhjustada impulssvoolu, mis pikendab elektriliiva kestust, laiendab üldist suvandiaega ja põhjustab kaotusi elektriliiva kontaktidel. Need sündmused võivad põhjustada olulist pinget suvandiseadmetele ja võivad aja jooksul heidelda nende jõudlust.

Nende mõjude vähendamiseks on oluline, et suvandiseade suudaks hoolitseda magnetiseeriva voolu konkreetsete omaduste eest, nagu selle sissejuhatav käitumine ja seotud ajutised pinged. Õige disaini ja valiku kaudu, koos abiliste seadmete, nagu ülepingekindlate või dämpimisvasturite, kasutamisega, saab vähendada uuesti süttimiste tõenäosust ja minimeerida selle mõju süsteemile.