Filter jordingsvekkers (FES) rolle i HVDC-nett

Definisjon av høyspenning jordbryter
En høyspenning jordbryter er et mekanisk skruvedevice som brukes til å koble høyspenningselektrisk utstyr eller linjer til jorda for å sikre sikkerhet under vedlikehold eller feilsøking av utstyr. Den installeres vanligvis ved siden av høyspenningsskruebrytere, skillebrytere, transformatorer og andre enheter for raskt og pålitelig å jorde høyspenningskretser når det er nødvendig.

Filterjordbryterens rolle i HVDC-nettet:
Den primære funksjonen til filterjordbryteren er å jorde enden av den passiv AC-filter (ACF) for å sikre at ACF kan operere normalt når det aktive filteret (APF) er utenfor drift. Dette designet kan løse problemet med 5. og 7. harmoniske i tilfeller med stort harmonisk innhold og dårlige harmoniske impedansforhold i systemet, dermed forbedrer kapasiteten og driftssikkerheten til filterutstyret.

Posisjonen til filterjordbryteren vises i den røde sirkelen i figur 1:

I høyspenning direkte strøm (HVDC) systemer er rekkefølgen for filterjordbryterens drift avgjørende for å sikre sikker og stabil drift av systemet. Følgende er driftsprosedyrene og forsiktighetsreglene for filterjordbryteren under normal drift:

Normal driftsforhold

Status for jordbryter: Under normal drift er filterjordbryteren (GS) slått på for å sikre at filteret kan fungere normalt.

Driftsprosedyre
Forberedelser

• Motta driftsinstruksjoner: Sørg for at klare driftsinstruksjoner mottas fra driftssentralen eller annet autorisert personell.
• Kontroller informasjon: Kontroller filternummeret og jordbryteren for å unngå feiloperasjoner.

Slå av filter

• Koble fra skruvebryteren: Koble først fra skruvebryteren (CB) som kobler filteret til systemet for å sikre at filteret er fullstendig isolert fra systemet.
• Koble fra skillebryter FD (HV): Etter at skruvebryteren er koblet fra, koble filteret fra HV Pole Side Filter Disconnector (FD (HV)) for å ytterligere sikre isoleringen av filteret fra systemet.

Sjekk restladning

• Mål restspenningen: Bruk passende spenningoppdagerutstyr for å måle restspenningen i filterkapasitoren for å sikre at spenningen har sunket til et trygt nivå.
• Registrer måleresultatene: Registrer måleresultatene for å sikre fullstendige driftslogger.

Lukk filterjordbryter GS (HV)

• Sikre status for skillebryter: Sikre at skillebryteren FD (HV) er av og skillebryteren FD (NB) (NB Side Filter Disconnector) er på.
• Manuell eller elektrisk drift: I henhold til driftshåndboken, lukk manuelt eller elektrisk filterjordbryteren GS (HV).
• Sjekk jordestatus: Sjekk statusindikatoren for jordbryteren for å sikre at jordbryteren er riktig lukket.

Lukk filterjordbryter GS (NB)

• Koble fra skillebryter FD (NB): Etter at jordbryteren GS (HV) er lukket, koble fra skillebryteren FD (NB).
• Slå på jordbryter GS (NB): Etter å ha sikkert at skillebryterne FD (HV) og FD (NB) begge er av, slå på filterjordbryteren GS (NB).
• Sjekk jordestatus: Sjekk statusindikatoren for jordbryteren for å sikre at jordbryteren er riktig lukket.

Omsjekk
Mål spenningen igjen: Etter at jordbryteren GS (NB) er lukket, mål spenningen i filterkapasitoren igjen for å sikre at spenningen er fullstendig sluppet til null.
Registrer måleresultatene: Registrer resultatene av om-målingen for å sikre at driftsloggen er fullstendig.

Fullfør drift

• Bekreft sikkerhet: Sørg for at filteret er pålitelig jordet og driftsområdet er trygt.
• Rapporter ferdigstilling: Rapporter ferdigstilling av drift til driftssentralen eller annet autorisert personell, og registrer driftstid og resultat.

Interlocking-mekanisme

• Interlocking-krav: Sørg for at skillebryteren FD (HV) må være av og skillebryteren FD (NB) må være av før filterjordbryteren GS (HV) slås på.
• Sekundær bekreftelse: Sørg for at både skillebryterne FD (HV) og FD (NB) er av før filterjordbryteren GS (NB) lukkes.
• Automatisk interlocking: Systemet bør ha automatisk interlocking-funksjon for å forhindre sikkerhetsulykker som følge av feiloperasjon.

Tekniske krav
Brytekapasitet
Ingen brytekapasitet kreves: Filterjordbryteren (FES) krever ikke brytekapasitet. Dette betyr at den ikke trenger å ha evnen til å koble fra kretsen under belastning.

Avlastningskapasitet
Avlastningsfilter: Filterjordbryteren må kunne pålitelig jorde delvis avlastningsfilteret som er koblet til neutralledningen via skillebryteren FD (NB). Dette sikrer at restladningen i filterkapasitoren er fullstendig sluppet når vedlikehold eller oppgradering utføres.

Skruvekapasitet

Ingen behov for koblingsevne: Jordbryter FES krever ikke koblingsevne. I de fleste tilfeller kan konvensjonelle jordbrytere brukes for å møte dette behovet.

Vedlikehold

Vedlikehold etter at filteret er koblet fra: Vedlikehold av filterjordbryteren FES kan gjennomføres etter at filteret er koblet fra for å sikre drifters sikkerhet.

Trykkresistens
Åpen kontakt og DC-spenning mot jord: Åpen kontakt og DC-spenning mot jord skal være den samme som andre enheter koblet til polen og neutralledningen. Dette sikrer pålitelighet og sikkerhet for filterjordbryteren i høyspenningmiljøer.

Tilgjengelighetsegenskaper

• Lav lekkasje: Under normale forhold har filterjordbryteren ingen normal strøm unntatt en del av veldig lav lekkasjestrøm.
• Slå på-evne: Filterjordbryteren har evnen til å slå på som filtertrappladingsstrøm i HVDC-nettet. Dette sikrer at filteret kan pålitelig kobles til jorden når det er nødvendig.

Standarder og klasser
IEC-standarder: Ifølge IEC-standarder er klassen for filterjordbryteren mest E0. Nivået E0 indikerer at bryteren ikke trenger å bryte strøm under normal drift, og bare trenger å ha grunnleggende jordings- og avlastningsfunksjoner.

Vi kan se en type HVDC-jordbryter i figur nr. 2 nedenfor laget av Coelme-Egic firma: