Vloga filtra zazemljevalnega preklopnika (FES) v omrežjih HVDC

Definicija visokonaponske zemljiške preklopnike
Visokonaponska zemljiška preklopna naprava je mehanski preklopni uređaj, ki se uporablja za povezovanje visokonaponske električne opreme ali vodov s tlem, da se zagotovi varnost med prenovitvijo opreme ali odpravljanjem težav. Običajno je nameščena ob visokonaponskih preklopnih napravah, izolacijskih preklopnikih, transformatorjih in drugih napravah, da lahko, ko je potrebno, hitro in zanesljivo zemlji visokonaponske krugove.

Vloga filtra zemljiškega preklopnika v omrežju HVDC:
Osnovna funkcija filtra zemljiškega preklopnika je zemljenje konca pasivnega AC filtra (ACF), da se zagotovi, da ACF lahko normalno deluje, ko je aktivni filter (APF) izven operacije. Ta načrt reši problem 5. in 7. harmonik v primeru mreže z velikimi harmoniki in slabo harmonsko impedanco sistema, s tem pa izboljša kapaciteto in varnost delovanja filtrovne opreme.

Položaj filtra zemljiškega preklopnika je prikazan v rdečem krogu na Sliki 1:

V sistemih visokonaponske enosmerne struje (HVDC) je zaporedje delovanja filtra zemljiškega preklopnika ključno za zagotavljanje varnega in stabilnega delovanja sistema. Spodaj so koraki in oporišča za delovanje filtra zemljiškega preklopnika v normalnem delovanju:

Normalno delovalno stanje

Stanje zemljiškega preklopnika: V normalnem delovanju je filtrska zemljiška preklopna naprava (GS) vklopljena, da se zagotovi, da filter lahko normalno deluje.

Postopek delovanja
Pripravna dela

• Prejemanje operativnih navodil: Zagotovite, da prejmete jasna operativna navodila od koordinacijskega centra ali drugih pristojnih oseb.
• Preverjanje informacij: Preverite številko filtra in zemljiškega preklopnika, da se zagotovi, da ne bo došlo do nesporazumov.

Izklopitev filtra

• Izklopitev preklopnika: Najprej izklopite preklopnik (CB), ki povezuje filter s sistemom, da se zagotovi, da je filter popolnoma ločen od sistema.
• Izklopitev izolacijskega preklopnika FD (HV): Po izklopu preklopnika izklopite Filter od strani visokonaponskega pola izolacijskega preklopnika (FD (HV)), da se nadalje zagotovi ločenost filtra od sistema.

Preverjanje ostanek naboja

• Meritev ostanek napetosti: Z ustreznim opremo za merjenje napetosti zmjerite ostanek napetosti filtra kondenzatorske skupine, da se zagotovi, da je napetost padla na varno raven.
• Zabeležite rezultate meritve: Zabeležite rezultate meritve, da se zagotovi popoln operativni zapis.

Zaprite filtra zemljiškega preklopnika GS (HV)

• Zagotovite stanje izolacijskega preklopnika: Zagotovite, da je izolacijski preklopnik FD (HV) izklopljen in izolacijski preklopnik FD (NB) (izolacijski preklopnik strani NB) vklopljen.
• Ročno ali električno delovanje: Skladno z navodili za delovanje ročno ali električno zaprite filtra zemljiškega preklopnika GS (HV).
• Preverite stanje zemljenja: Preverite kazalo stanja zemljiškega preklopnika, da se zagotovi, da je zemljiški preklopnik pravilno zaprt.

Zaprite filtra zemljiškega preklopnika GS (NB)

• Izklopite izolacijski preklopnik FD (NB): Po zaprtju zemljiškega preklopnika GS (HV) izklopite izolacijski preklopnik FD (NB).
• Vklopite zemljiški preklopnik GS (NB): Po tem, ko se zagotovi, da sta izolacijska preklopnika FD (HV) in FD (NB) izklopljena, vklopite filtra zemljiškega preklopnika GS (NB).
• Preverite stanje zemljenja: Preverite kazalo stanja zemljiškega preklopnika, da se zagotovi, da je zemljiški preklopnik pravilno zaprt.

Ponovno preverjanje
Ponovno meritev napetosti: Po zaprtju zemljiškega preklopnika GS (NB) ponovno zmjerite napetost filtra kondenzatorske skupine, da se zagotovi, da je napetost popolnoma spustila na nič.
Zabeležite rezultate ponovne meritve: Zabeležite rezultate ponovne meritve, da se zagotovi, da je operativni zapis popoln.

Zaključek postopka

• Potrdite varnost: Zagotovite, da je filter zanesljivo zemljen in da je delovno območje varno.
• Poročilo o zaključku: Poročajte o zaključku postopka koordinacijskemu centru ali drugim pristojnim osebam in zabeležite čas in rezultat operacije.

Mehanizem vzajemne zaveze

• Zahtevi za vzajemno zavezo: Zagotovite, da mora biti izolacijski preklopnik FD (HV) izklopljen in izolacijski preklopnik FD (NB) izklopljen preden je filtra zemljiški preklopnik GS (HV) vklopljen.
• Dvojno potrditev: Prepričajte se, da sta izolacijska preklopnika FD (HV) in FD (NB) izklopljena preden zaprete filtra zemljiškega preklopnika GS (NB).
• Samodejni mehanizem vzajemne zaveze: Sistem bi moral imeti samodejno vzajemno vezano funkcijo, da prepreči varnostne nesreče, povzročene z nesporazumom.

Tehnične zahteve
Zmožnost prekida
Ni zahtevana zmožnost prekida: Filtrska zemljiška preklopna naprava (FES) ne zahteva zmožnosti prekida. To pomeni, da ne potrebuje zmožnosti, da bi prekinila krug pod obremenitvijo.

Zmožnost razpolaganja
Razpolagačni filter: Filtrska zemljiška preklopna naprava mora močno zemliti delni razpolagačni filter, povezan z neutralno črto preko izolacijskega preklopnika FD (NB). To zagotavlja, da je ostanek naboja v filtra kondenzatorski skupini popolnoma spuščen, ko se opravljajo vzdrževalni ali popravilni deli.

Zmožnost preklapljanja

Ni potrebna zmožnost povezovanja: Zemljiška preklopna naprava FES ne zahteva zmožnosti povezovanja. V večini primerov se lahko uporabljajo običajne zemljiške preklopne naprave, da se zadovolji ta potreba.

Vzdrževanje

Vzdrževanje po izklopu filtra: Vzdrževanje filtra zemljiškega preklopnika FES se lahko opravlja po izklopu filtra, da se zagotovi varnost operatorja.

Upornost tlaku
Odprt kontakt in upornost DC napetosti proti tlemu: Odprt kontakt in upornost DC napetosti proti tlemu bi morali biti enaki kot pri drugih napravah, povezanih z polo in neutralno črto. To zagotavlja zanesljivost in varnost filtra zemljiškega preklopnika v okolju visokih napetosti.

Značilnost dostopnosti

• Nizka tokovna utrata: V normalnih pogojih filtra zemljiška preklopna naprava nima normalnega toka, razen zelo nizke tokovne utrati.
• Zmožnost vklopa: Filtra zemljiška preklopna naprava ima zmožnost vklopa, kot je nabirni tok filtra v omrežju HVDC. To zagotavlja, da se filter lahko zanesljivo poveže z tlem, ko je potrebno.

Standardi in stopnje
IEC standardi: Skladno s standardi IEC je stopnja filtra zemljiškega preklopnika večinoma E0. Stopnja E0 pomeni, da preklopnik ne sreča potrebe po prekidu toka med normalno delovanjem in potrebuje le osnovne funkcije zemljenja in razpolaganja.

Na Sliki 2 lahko vidimo tip visokonaponskega zemljiškega preklopnika, izdelanega od podjetja Coelme-Egic: