Rola przełącznika ziemnego (FES) w sieciach HVDC

Definicja wysokiego napięcia przelacznika do ziemienia
Przelacznik do ziemienia wysokiego napięcia to mechaniczne urządzenie przełączające używane do podłączenia sprzętu elektrycznego lub linii o wysokim napięciu do ziemi, aby zapewnić bezpieczeństwo podczas przeglądu lub rozwiązywania problemów. Zazwyczaj jest montowany obok wysokonapięciowych wyłączników, przełączników izolacyjnych, transformatorów i innych urządzeń, aby szybko i niezawodnie ziemnić obwody wysokiego napięcia w razie potrzeby.

Rola przelacznika do ziemienia filtru w sieci HVDC:
Główną funkcją przelacznika do ziemienia filtru jest ziemnienie końcówki pasywnego filtra AC (ACF), aby zapewnić prawidłowe działanie ACF, gdy aktywny filtr (APF) jest wyłączony. Ta konstrukcja może rozwiązać problem piątej i siódmej harmonicznej w przypadku sieci energetycznej z dużymi harmonikami i słabymi warunkami impedancji harmonicznej systemu, co zwiększa zdolność i bezpieczeństwo działania urządzenia filtrującego.

Pozycja przelacznika do ziemienia filtru jest pokazana w czerwonym okręgu na rysunku 1:

W systemach prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC) kolejność działania przelacznika do ziemienia filtru jest kluczowa, aby zapewnić bezpieczne i stabilne działanie systemu. Poniżej przedstawiono kroki operacji i środki ostrożności dla przelacznika do ziemienia filtru w normalnym działaniu:

Normalny stan pracy

Stan przelacznika do ziemienia: W normalnym stanie pracy przelacznik do ziemienia filtru (GS) jest włączony, aby zapewnić prawidłowe działanie filtru.

Procedura operacji
Przygotowania

• Odbiór instrukcji operacyjnych: Upewnij się, że otrzymałeś jasne instrukcje operacyjne od centrum dyspozytora lub innej upoważnionej osoby.
• Sprawdzenie informacji: Sprawdź numer filtru i przelacznika do ziemienia, aby uniknąć błędów operacyjnych.

Wyłączenie filtru

• Odłączenie wyłącznika: Najpierw odłącz wyłącznik (CB) łączący filtr z systemem, aby upewnić się, że filtr jest całkowicie odseparowany od systemu.
• Odłączenie przełącznika izolacyjnego FD (HV): Po odłączeniu wyłącznika odłącz filtr od wysokonapięciowego bocznego przełącznika izolacyjnego (FD (HV)), aby dalej zapewnić izolację filtru od systemu.

Sprawdzenie pozostałości ładunku

• Pomiar napięcia resztkowego: Używając odpowiedniego urządzenia do pomiaru napięcia, zmierz napięcie resztkowe banku kondensatorów filtru, aby upewnić się, że napięcie spadło do bezpiecznego poziomu.
• Zapisanie wyników pomiaru: Zapisz wyniki pomiaru, aby zapewnić kompletny zapis operacji.

Zamknięcie przelacznika do ziemienia filtru GS (HV)

• Upewnienie się co do stanu przełącznika izolacyjnego: Upewnij się, że przełącznik izolacyjny FD (HV) jest wyłączony, a przełącznik izolacyjny FD (NB) (przełącznik izolacyjny strony NB) jest włączony.
• Operacja ręczna lub elektryczna: Zgodnie z instrukcją obsługi, zamknij ręcznie lub elektrycznie przelacznik do ziemienia filtru GS (HV).
• Sprawdzenie stanu ziemienia: Sprawdź wskaźnik stanu przelacznika do ziemienia, aby upewnić się, że przelacznik do ziemienia jest poprawnie zamknięty.

Zamknięcie przelacznika do ziemienia filtru GS (NB)

• Odłączenie przełącznika izolacyjnego FD (NB): Po zamknięciu przelacznika do ziemienia GS (HV) odłącz przełącznik izolacyjny FD (NB).
• Włączenie przelacznika do ziemienia GS (NB): Po upewnieniu się, że przełączniki izolacyjne FD (HV) i FD (NB) są wyłączone, włącz przelacznik do ziemienia filtru GS (NB).
• Sprawdzenie stanu ziemienia: Sprawdź wskaźnik stanu przelacznika do ziemienia, aby upewnić się, że przelacznik do ziemienia jest poprawnie zamknięty.

Powtórne sprawdzenie
Ponowne zmierzenie napięcia: Po zamknięciu przelacznika do ziemienia GS (NB) ponownie zmierz napięcie banku kondensatorów filtru, aby upewnić się, że napięcie zostało całkowicie uwolnione do zera.
Zapisanie wyników pomiaru: Zapisz wyniki powtórnych pomiarów, aby zapewnić kompletność zapisu operacji.

Zakończenie operacji

• Potwierdzenie bezpieczeństwa: Upewnij się, że filtr jest niezawodnie ziemniony i obszar operacyjny jest bezpieczny.
• Zgłoszenie zakończenia: Zgłoś zakończenie operacji do centrum dyspozytora lub innej upoważnionej osoby, oraz zapisz czas i wynik operacji.

Mechanizm blokady

• Wymagania dotyczące blokady: Upewnij się, że przełącznik izolacyjny FD (HV) musi być wyłączony, a przełącznik izolacyjny FD (NB) musi być wyłączony, zanim przelacznik do ziemienia filtru GS (HV) zostanie włączony.
• Drugi stopień potwierdzenia: Upewnij się, że oba przełączniki izolacyjne FD (HV) i FD (NB) są wyłączone, zanim zamkniesz przelacznik do ziemienia filtru GS (NB).
• Automatyczna blokada: System powinien posiadać funkcję automatycznej blokady, aby zapobiec wypadkom spowodowanym błędem operacyjnym.

Wymagania techniczne
Pojemność przerywająca
Nie wymagana pojemność przerywająca: Przelacznik do ziemienia filtru (FES) nie wymaga pojemności przerywającej. Oznacza to, że nie musi mieć możliwości odłączania obwodu pod obciążeniem.

Pojemność rozładowująca
Rozładowanie filtru: Przelacznik do ziemienia filtru musi być w stanie niezawodnie ziemnić częściowy filtr rozładowujący podłączony do linii neutralnej przez przełącznik izolacyjny FD (NB). Zapewnia to, że resztowa ładunek w banku kondensatorów filtru jest całkowicie uwolniony podczas konserwacji lub przeglądu.

Pojemność przełączania

Nie wymagana pojemność łączenia: Przelacznik do ziemienia FES nie wymaga pojemności łączenia. W większości przypadków można użyć konwencjonalnych przelaczników do ziemienia, aby spełnić to wymaganie.

Konserwacja

Konserwacja po odłączeniu filtru: Konserwację przelacznika do ziemienia FES można przeprowadzić po odłączeniu filtru, aby zapewnić bezpieczeństwo operatora.

Odporność na ciśnienie
Otwarte kontakty i odporność na napięcie DC do ziemienia: Otwarte kontakty i odporność na napięcie DC do ziemienia powinny być takie same jak inne urządzenia podłączone do linii polowej i neutralnej. Zapewnia to niezawodność i bezpieczeństwo przelacznika do ziemienia filtru w środowisku wysokiego napięcia.

Cecha dostępności

• Niski prąd przeciekowy: W normalnych warunkach przez przelacznik do ziemienia filtru nie przepływa żaden normalny prąd, z wyjątkiem bardzo niskiego prądu przeciekowego.
• Możliwość włączania: Przelacznik do ziemienia filtru ma możliwość włączania jako prąd ładowania filtru w sieci HVDC. Zapewnia to, że filtr może być niezawodnie podłączony do ziemienia w razie potrzeby.

Normy i klasy
Normy IEC: Zgodnie z normami IEC, klasa przelacznika do ziemienia filtru jest zazwyczaj E0. Poziom E0 oznacza, że przelacznik nie napotyka potrzeby przerywania prądu podczas normalnej pracy i wymaga tylko podstawowych funkcji ziemienia i rozładowania.

Możemy zobaczyć jeden rodzaj przelacznika do ziemienia HVDC na rysunku nr 2 poniżej, wykonanym przez firmę Coelme-Egic: