Noslodzes parādības, kas radašanās, izmantojot AIS augstsprieguma atslēgā trauksmes transformatoru pārslodzes mijiedarbībā
Augstsprieguma atseparētāju ievads
Atšķirības starp augstsprieguma strāvas pārtraukumiem un zemes līdzināšanas rēķiniem
Augstsprieguma strāvas pārtraukums (strāvas pārtraukums) un zemes līdzināšanas rēķins ir divi dažādi mehāniski pārslēgšanas ierīces, katra no tām spēlē svarīgu lomu enerģijas sistēmās.
Augstsprieguma strāvas pārtraukums: Tā galvenā lietojuma mērķis ir norādīt, vai šķēršana ir atvērta vai slēgta. Strāvas pārtraukums spēj pārtraukt strāvu, ļaujot to izslēgt lielus strāvas plūsmas apjomus dzīvā stāvoklī un uzturēt stabilitāti, kad kontaktu punkti ir atdalīti un atjaunots spriegums. Augstsprieguma strāvas pārtraukumi parasti tiek izmantoti, lai aizsargātu enerģijas sistēmas no kļūdām, piemēram, saīsinājumiem un pārslogojumiem.
Zemes līdzināšanas rēķins: Tā galvenā funkcija ir līdzināt dažādas šķēršanas daļas, tostarp aprīkojumu, nodrošinot drošu kontaktpunktu. Zemes līdzināšanas rēķins nespēj pārtraukt strāvu, tāpēc to nevar izmantot, lai izslēgtu slodzes strāvas. Parasti to izmanto kopā ar augstsprieguma strāvas pārtraukumu, lai nodrošinātu, ka, kad strāvas pārtraukums ir atvērts, visas šķēršanas daļas var droši līdzināt, lai novērstu nejaušu elektrisku šoku.
Augstsprieguma strāvas pārtraukumu darbības ierobežojumi AIS sistēmā
Gaisa izolētajās pārslēgšanas ierīcēs (AIS) augstsprieguma strāvas pārtraukums nevar pārtraukt strāvu, strādājot vai pēc tam, kad kontaktu punkti ir atdalīti un starp tiem atjaunots spriegums. Tas nozīmē, ka, ja strāvas pārtraukums darbojas dzīvā stāvoklī, tas var efektīvi pārtraukt tikai mazas strāvas. Konkrēti, kad nominālais spriegums parādās kontaktu punktos, strāvas pārtraukums var pārtraukt mazas strāvas, bet nevar apstrādāt lielas strāvas vai smagas slodzes.
Zemes līdzināšanas rēķinu funkcija
Zemes līdzināšanas rēķina galvenā loma ir līdzināt dažādas šķēršanas daļas, nodrošinot drošību remontēšanas vai inspekcijas laikā. To var izmantot kopā ar augstsprieguma strāvas pārtraukumu vai neatkarīgi. Līdzinot šķēršanu, zemes līdzināšanas rēķins efektīvi izbeidz statisko lādiņu akumulāciju, novērš nejaušu elektrisku šoku un nodrošina drošību turpmākam remontdarbiem.
Kondensatora un bezslodzes transformatoru pārslēgšanas apskats
Augstsprieguma strāvas pārtraukumu spēja pārtraukt kondensatora strāvu
Pēc IEC standartiem augstsprieguma strāvas pārtraukumi nav specifiski dizainēti, lai pārtrauktu kļūdu strāvas, bet, jo tie darbojas dzīvā stāvoklī, tie tiek gaidīti, lai pārtrauktu mazas strāvas. IEC definīcijā par atseparētājiem (atseparētāji) teikts, ka strāvas pārtraukums (atseparētājs) var atvērt vai slēgt šķēršanu, kurā tiek pārtraukta vai savienota nepamatīga strāva, vai kur strāvas pārtraukuma polu kontaktu punktu starpā neatjaunās spriegums.
Lai gan tas nav izteikts skaidri, šī apraksta var interpretēt, ka tas attiecas uz mazām kondensatora uzlādes strāvām un lūpas pārslēgšanu (arī pazīstama kā paralēla pārslēgšana), kas konkrētos pielietojumos tiek dēvētas par bus transfer switches. IEC 62271-102 to apstiprina un iestata "nepamatīgai" kondensatora uzlādes strāvai augšējo robežu 0,5 A, ar augstākām vērtībām, kas prasa vienošanos starp lietotāju un ražotāju.
Nominālā bus transfer strāva
Pēc IEC 62271-102 nominālā bus transfer strāva ir noteikta šādi:
Sprieguma līmeņiem 52 kV < Ur < 245 kV bus transfer strāva ir 80% no strāvas pārtraukuma nominālā normālā strāvas, bet ierobežota līdz 1600 A.
Sprieguma līmeņiem 245 kV ≤ Ur ≤ 550 kV bus transfer strāva ir 60% no strāvas pārtraukuma nominālā normālā strāvas.
Sprieguma līmeņiem Ur > 550 kV bus transfer strāva ir 80% no strāvas pārtraukuma nominālā normālā strāvas, bet ierobežota līdz 4000 A.
Bezslodzes transformatoru pārslēgšanas pielietojums
Praksē, it īpaši Ziemeļamerikā, gaisa strāvas pārtraukumi bieži tiek izmantoti, lai pārslēgtu bezslodzes transformatorus. Bezslodzes transformatora magnetizācijas strāva parasti ir ļoti zema, parasti 1 A vai mazāk. Šādā gadījumā transformatoru var izteikt kā virknes RLC shēmu (kā parādīts 1. diagrammā), ar saistītajām svārstībām, kas ir nepārmērīgas, un amplitūdes koeficients, kas ir 1,4 vai mazāks vienībās.
Lūpas pārslēgšana paralēlos pārraides lūpos
Citas bieži izmantotā prakse ir bus transfer paplašināšana, lai pārslēgtu paralēlos pārraides lūpus, lai arī strāva ir zemāka, tāpēc ka lūpa impendance ir augstāka. Šis pieejas veids efektīvi samazina loka veidošanos un sprieguma svārstības pārslēgšanas laikā.
Papildu pārslēgšanas ierīču pielietojums
Plaši izmantotā prakse Ziemeļamerikā, bet mazāk izplatīta citās reģionos, ir papildu pārslēgšanas ierīču pievienošana, lai mazinātu pārslēgšanas notikumu smagumu. Piemēram, šīs ierīces var minimizēt restrikes parādīšanos vai sasniegt augstāku pārtraukuma spēju. Papildu pārslēgšanas ierīču izmantošana var palielināt sistēmas uzticamību un drošību, it īpaši, strādājot ar lielām strāvām vai sarežģītām šķēršanām.
Bezslodzes transformatoru pārslēgšana, izmantojot AIS augstsprieguma atseparētājus
Bezslodzes transformatoru pārslēgšanai 72.5–245 kV diapazonā parasti tiek izmantoti AIS augstsprieguma atseparētāji. Tā kā bezslodzes transformatora magnetizācijas strāva parasti ir ļoti zema (parasti 1 A vai mazāk), atseparētāji var droši veikt pārslēgšanas operāciju. Transformators var tikt vienkāršots kā virknes RLC shēma, ar saistītajām svārstībām, kas ir nepārmērīgas, un amplitūdes koeficients, kas ir 1,4 vai mazāks vienībās.
Šajā situācijā atseparētāja galvenā uzdevums ir nodrošināt, ka transformatora magnetizācijas strāva nerada nozīmīgu loku vai sprieguma svārstības pārslēgšanas laikā. Pareizā dizaina un darbības palīdzībā AIS augstsprieguma atseparētāji var efektīvi izpildīt šo uzdevumu, nodrošinot drošu un stabila enerģijas sistēmas darbību.
Faktiskā lauka pārslēgšanas notikuma trase parādīta 2. diagrammā.
Tranzitējošais atjaunošanās spriegums (TRV) pār atseparētāju ir tāds, ka atšķirība starp avota spriegumu un transformatora puses svārstībām kā parādīts 3. diagrammā.
Strāvas pārtraukšana: dielektrisks notikums
Strāvas pārtraukšana notiek, kad kontaktu punktu starpība kļūst pietiekami liela, lai izturētu tranzitējošo atjaunošanās spriegumu (TRV). Šis process ir dielektrisks notikums, kur gaisa vai vakuumā starp kontaktiem esošās izolācijas stipruma pārsniedz piemērotā sprieguma, efektīvi iznīcinot loku un pārtraucot strāvas plūsmu.
Bezslodzes transformatora magnetizācijas strāvas pārtraukšana
Bezslodzes transformatora magnetizācijas strāvas pārtraukšana ir atkārtots atvēršanas-un-slēgšanas notikums, kas var rezultēt vairākiem restrikēm. Katra restrike var izraisīt impulsu strāvas, kas pagarina loka ilgumu, paildzina kopējo pārslēgšanas laiku un iznīcina loka kontaktus. Šo notikumu atkārtotas būtības dēļ var rasties nozīmīgs spiediens uz pārslēgšanas aprīkojumu un potenciāli pasliktināt tā veiktspēju laika gaitā.
Lai samazinātu šos efektus, ir svarīgi nodrošināt, ka pārslēgšanas ierīce spēj apstrādāt magnetizācijas strāvas konkrētās īpašības, piemēram, tās ieplūdes rīcību un saistītos tranzientus. Pareiza dizains un pārslēgšanas aprīkojuma izvēle, kā arī papildu ierīču, piemēram, impulsu aizsargu vai dempfēru, izmantošana, var palīdzēt samazināt restriku iespējamību un minimizēt ietekmi uz sistēmu.
