Ρόλος του Φίλτρου Εδαφικής Σύνδεσης (FES) στα δίκτυα HVDC

Ορισμός υψηλής τάσης εδαφικού διαχωριστή
Ο εδαφικός διαχωριστής υψηλής τάσης είναι ένα μηχανικό στροφέα που χρησιμοποιείται για να συνδέσει εξοπλισμό ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής τάσης ή γραμμές στο έδαφος, ώστε να εξασφαλίζεται η ασφάλεια κατά την επισκευή ή τον εντοπισμό προβλημάτων. Συνήθως εγκαθίσταται δίπλα σε διαχωριστές υψηλής τάσης, απομονωτικούς διαχωριστές, μετατροπείς και άλλους μηχανισμούς, για να εδαφίζει ταχύ και αξιόπιστα τις γραμμές υψηλής τάσης όταν αυτό απαιτείται.

Η λειτουργία του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου στο δίκτυο HVDC:
Η κύρια λειτουργία του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου είναι να εδαφίζει το τέλος του ακτίνιστου φίλτρου (ACF) για να εξασφαλίζεται ότι το ACF μπορεί να λειτουργεί κανονικά όταν το ενεργό φίλτρο (APF) βρίσκεται εκτός λειτουργίας. Αυτό το σχεδιασμό μπορεί να λύσει το πρόβλημα των 5ης και 7ης αρμονικών σε περίπτωση που το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας έχει μεγάλες αρμονικές και κακές συνθήκες αντίστασης αρμονικών, βελτιώνοντας έτσι την ικανότητα και την ασφάλεια λειτουργίας του εξοπλισμού φίλτρου.

Η θέση του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου εμφανίζεται στον κόκκινο κύκλο στο Σχήμα 1:

Στα συστήματα υψηλής τάσης άμεσης ροής (HVDC), η σειρά λειτουργίας του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου είναι κρίσιμη για την εξασφάλιση της ασφαλούς και σταθερής λειτουργίας του συστήματος. Οι εξής είναι οι βήματα και προσοχές για τον εδαφικό διαχωριστή φίλτρου κατά την κανονική λειτουργία:

Κανονικές συνθήκες λειτουργίας

Κατάσταση εδαφικού διαχωριστή: Κατά την κανονική λειτουργία, ο εδαφικός διαχωριστής φίλτρου (GS) είναι ενεργοποιημένος για να εξασφαλίζεται ότι το φίλτρο μπορεί να λειτουργεί κανονικά.

Διαδικασία λειτουργίας
Προετοιμασία

• Λήψη οδηγιών λειτουργίας: Να εξασφαλίζεται ότι έχουν ληφθεί ξεκάθαρες οδηγίες λειτουργίας από το κέντρο διανύματος ή άλλο εξουσιοδοτημένο πρόσωπο.
• Έλεγχος πληροφοριών: Έλεγχος του αριθμού του φίλτρου και του εδαφικού διαχωριστή για να εξασφαλίζεται ότι δεν υπάρχουν λάθη λειτουργίας.

Απενεργοποίηση φίλτρου

• Αποσύνδεση του στροφέα: Πρώτα αποσυνδέστε τον στροφέα (CB) που συνδέει το φίλτρο με το σύστημα, ώστε να εξασφαλίζεται ότι το φίλτρο είναι εντελώς απομονωμένο από το σύστημα.
• Αποσύνδεση του απομονωτικού διαχωριστή FD (HV): Μετά την αποσύνδεση του στροφέα, αποσυνδέστε το φίλτρο από τον απομονωτικό διαχωριστή FD (HV) για να εξασφαλίζεται περαιτέρω η απομόνωση του φίλτρου από το σύστημα.

Έλεγχος υπόλοιπης φορτίας

• Μέτρηση της υπόλοιπης τάσης: Χρησιμοποιώντας το κατάλληλο εξοπλισμό μέτρησης τάσης, μετρήστε την υπόλοιπη τάση του φίλτρου καταναλωτή τάσης, ώστε να εξασφαλίζεται ότι η τάση έχει μειωθεί σε ασφαλές επίπεδο.
• Εγγραφή των αποτελεσμάτων μέτρησης: Εγγράψτε τα αποτελέσματα μέτρησης για να εξασφαλίζεται ολοκληρωμένος ο λογαριασμός λειτουργίας.

Κλείσιμο εδαφικού διαχωριστή GS (HV)

• Εξασφάλιση της κατάστασης του απομονωτικού διαχωριστή: Εξασφαλίστε ότι ο απομονωτικός διαχωριστής FD (HV) είναι ανενεργός και ο απομονωτικός διαχωριστής FD (NB) (απομονωτικός διαχωριστής NB) είναι ενεργός.
• Χειροκίνητη ή ηλεκτρική λειτουργία: Σύμφωνα με τον οδηγό λειτουργίας, κλείστε χειροκίνητα ή ηλεκτρικά τον εδαφικό διαχωριστή GS (HV).
• Έλεγχος της κατάστασης εδάφωσης: Έλεγξε τον δείκτη κατάστασης του εδαφικού διαχωριστή για να εξασφαλίζεται ότι ο εδαφικός διαχωριστής είναι σωστά κλειστός.

Κλείσιμο εδαφικού διαχωριστή GS (NB)

• Αποσύνδεση του απομονωτικού διαχωριστή FD (NB): Μετά το κλείσιμο του εδαφικού διαχωριστή GS (HV), αποσυνδέστε τον απομονωτικό διαχωριστή FD (NB).
• Ενεργοποίηση του εδαφικού διαχωριστή GS (NB): Μετά την εξασφάλιση ότι οι απομονωτικοί διαχωριστές FD (HV) και FD (NB) είναι και οι δύο ανενεργοί, ενεργοποιήστε τον εδαφικό διαχωριστή GS (NB).
• Έλεγχος της κατάστασης εδάφωσης: Έλεγξε τον δείκτη κατάστασης του εδαφικού διαχωριστή για να εξασφαλίζεται ότι ο εδαφικός διαχωριστής είναι σωστά κλειστός.

Επανέλεγχος
Νέα μέτρηση τάσης: Μετά το κλείσιμο του εδαφικού διαχωριστή GS (NB), μετρήστε ξανά την τάση του φίλτρου καταναλωτή τάσης, ώστε να εξασφαλίζεται ότι η τάση έχει απελευθερωθεί εντελώς στο μηδέν.
Εγγραφή των αποτελεσμάτων: Εγγράψτε τα αποτελέσματα της νέας μέτρησης, ώστε να εξασφαλίζεται ολοκληρωμένος ο λογαριασμός λειτουργίας.

Ολοκλήρωση λειτουργίας

• Επιβεβαίωση ασφάλειας: Εξασφαλίστε ότι το φίλτρο είναι αξιόπιστα εδαφισμένο και η περιοχή λειτουργίας είναι ασφαλής.
• Αναφορά ολοκλήρωσης: Αναφέρετε την ολοκλήρωση της λειτουργίας στο κέντρο διανύματος ή άλλο εξουσιοδοτημένο πρόσωπο, και εγγράψτε την ώρα και το αποτέλεσμα της λειτουργίας.

Μηχανισμός συνδέσεων

• Απαιτήσεις συνδέσεων: Εξασφαλίστε ότι ο απομονωτικός διαχωριστής FD (HV) πρέπει να είναι ανενεργός και ο απομονωτικός διαχωριστής FD (NB) πρέπει να είναι ανενεργός πριν ενεργοποιηθεί ο εδαφικός διαχωριστής GS (HV).
• Δευτερεύουσα επιβεβαίωση: Εξασφαλίστε ότι και οι δύο απομονωτικοί διαχωριστές FD (HV) και FD (NB) είναι ανενεργοί πριν κλείσει ο εδαφικός διαχωριστής GS (NB).
• Αυτόματη συνδέση: Το σύστημα πρέπει να διαθέτει λειτουργία αυτόματης συνδέσεως για να προλαμβάνει ατυχήματα λόγω λανθασμένης λειτουργίας.

Τεχνικές απαιτήσεις
Δυνατότητα διακοπής
Δεν απαιτείται δυνατότητα διακοπής: Ο εδαφικός διαχωριστής φίλτρου (FES) δεν απαιτεί δυνατότητα διακοπής. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να έχει τη δυνατότητα να διακόπτει την κύκλωμα υπό φορτίο.

Δυνατότητα αποφορτίσεως
Φίλτρο αποφορτίσεως: Ο εδαφικός διαχωριστής φίλτρου πρέπει να μπορεί να εδαφίζει αξιόπιστα το φίλτρο μερικής αποφορτίσεως που συνδέεται με την ουδέτερη γραμμή μέσω του απομονωτικού διαχωριστή FD (NB). Αυτό εξασφαλίζει ότι η υπόλοιπη φορτία στο φίλτρο καταναλωτή τάσης απελευθερώνεται εντελώς κατά την επισκευή ή την επισκόπηση.

Δυνατότητα συνδέσεως

Δεν απαιτείται δυνατότητα σύνδεσης: Ο εδαφικός διαχωριστής FES δεν απαιτεί δυνατότητα σύνδεσης. Σε περισσότερες περιπτώσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί συμβατικός εδαφικός διαχωριστής για να καλύψει αυτή την ανάγκη.

Υπηρεσία

Υπηρεσία μετά την αποσύνδεση του φίλτρου: Η υπηρεσία του εδαφικού διαχωριστή FES μπορεί να εκτελεστεί μετά την αποσύνδεση του φίλτρου, ώστε να εξασφαλίζεται η ασφάλεια του τεχνικού.

Αντοχή σε πίεση
Ανοιχτό επαφή και αντοχή σε ορθογώνια τάση: Η ανοιχτή επαφή και η αντοχή σε ορθογώνια τάση πρέπει να είναι ίδιες με τα άλλα συστήματα που συνδέονται με τις γραμμές πόλου και ουδέτερης. Αυτό εξασφαλίζει την αξιοπιστία και την ασφάλεια του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης.

Χαρακτηριστικό λειτουργίας

• Χαμηλή ροή διαρροής: Κατά την κανονική λειτουργία, ο εδαφικός διαχωριστής φίλτρου δεν έχει κανονική ροή, εκτός από μια πολύ χαμηλή ροή διαρροής.
• Δυνατότητα ενεργοποίησης: Ο εδαφικός διαχωριστής φίλτρου έχει τη δυνατότητα ενεργοποίησης ως φίλτρο παγίδας φορτίου στο δίκτυο HVDC. Αυτό εξασφαλίζει ότι το φίλτρο μπορεί να εδαφίζεται αξιόπιστα όταν αυτό απαιτείται.

Πρότυπα και βαθμοί
Πρότυπα IEC: Σύμφωνα με τα πρότυπα IEC, ο βαθμός του εδαφικού διαχωριστή φίλτρου είναι συνήθως E0. Ο βαθμός E0 σημαίνει ότι ο διαχωριστής δεν αντιμετωπίζει την ανάγκη να διακόπτει ροή κατά την κανονική λειτουργία, και χρειάζεται μόνο να έχει βασικές λειτουργίες εδάφωσης και αποφορτίσεως.

Μπορούμε να δούμε ένα εδαφικό διαχωριστή HVDC στο Σχήμα 2, που κατασκευάστηκε από την εταιρεία Coelme-Egic: