Filter Earthing Switch (FES) uloga u mrežama HVDC

Definicija visokonaponskog zemljišnog prekidača
Visokonaponski zemljišni prekidač je mehanički prekidač koji se koristi za povezivanje visokonaponskog električnog opreme ili linija sa zemljom kako bi se osigurala sigurnost prilikom revizije opreme ili otklanjanja grešaka. Obično se nameće pored visokonaponskih prekidaca, izolacionih prekidača, transformatora i drugih uređaja kako bi se brzo i pouzdano zemlili visokonaponski krugovi kada je to potrebno.

Uloga filter-zemljišnog prekidača u HVDC mreži:
Glavna funkcija filter-zemljišnog prekidača jeste da zemlji krajeve pasivnih AC filtera (ACF) kako bi se osiguralo da ACF može normalno raditi kada aktivni filter (APF) nije u funkciji. Ovaj dizajn može rešiti problem petog i sedmog harmonika u slučaju mreže sa velikim harmonikima i lošim uslovima harmonijskog impedansa sistema, time unapređujući kapacitet i operativnu sigurnost filter opreme.

Položaj filter-zemljišnog prekidača prikazan je crvenim krugom na slici 1:

U sistemima visokonaponske jednosmjerne struje (HVDC), redosled rada filter-zemljišnog prekidača je ključan za osiguranje sigurnog i stabilnog rada sistema. Sledeći su koraci rada i predostrožnosti za filter-zemljišni prekidač u normalnom radu:

Normalne radne uslove

Status zemljišnog prekidača: U normalnim radnim uslovima, filter-zemljišni prekidač (GS) je uključen kako bi se osiguralo da filter može normalno raditi.

Postupak rada
Priprema

• Primanje uputstava: Osigurati da su jasne uputstva za rad primljene od dispečerskog centra ili drugih ovlašćenih osoba.
• Provera informacija: Proveriti broj filtera i zemljišnog prekidača kako bi se izbegle greške u radu.

Isključivanje filtera

• Isključivanje prekidaca: Prvo isključiti prekidač (CB) koji spaja filter sa sistemom kako bi se osiguralo da je filter potpuno izolovan od sistema.
• Isključivanje izolacionog prekidača FD (HV): Nakon isključivanja prekidaca, isključiti filter od HV Polovnog Strane Filter Disconnector (FD (HV)) kako bi se dalje osigurala izolacija filtera od sistema.

Provera ostatka naboja

• Merenje ostatka napona: Koristeći odgovarajuće opreme za merenje napona, izmeriti ostatak napona kondenzatorske banke filtera kako bi se osiguralo da je napon padnuo na siguran nivo.
• Zabeležavanje rezultata merenja: Zabeležiti rezultate merenja kako bi se osigurali kompletni zapisi o radu.

Zatvaranje filter-zemljišnog prekidača GS (HV)

• Osiguravanje statusa izolacionog prekidača: Osigurati da je izolacioni prekidač FD (HV) isključen i da je izolacioni prekidač FD (NB) (NB Strana Filter Disconnector) uključen.
• Rukni ili električni rad: Prema uputstvu, ručno ili električno zatvoriti filter-zemljišni prekidač GS (HV).
• Provera statusa zemljenja: Proveriti indikator statusa zemljišnog prekidača kako bi se osiguralo da je zemljišni prekidač pravilno zatvoren.

Zatvaranje filter-zemljišnog prekidača GS (NB)

• Isključivanje izolacionog prekidača FD (NB): Nakon zatvaranja zemljišnog prekidača GS (HV), isključiti izolacioni prekidač FD (NB).
• Uključivanje zemljišnog prekidača GS (NB): Nakon provere da su izolacioni prekidači FD (HV) i FD (NB) oba isključeni, uključiti filter-zemljišni prekidač GS (NB).
• Provera statusa zemljenja: Proveriti indikator statusa zemljišnog prekidača kako bi se osiguralo da je zemljišni prekidač pravilno zatvoren.

Ponovna provera
Ponovno merenje napona: Nakon zatvaranja zemljišnog prekidača GS (NB), ponovo izmeriti napon kondenzatorske banke filtera kako bi se osiguralo da je napon potpuno sveden na nulu.
Zabeležavanje rezultata ponovnog merenja: Zabeležiti rezultate ponovnog merenja kako bi se osigurali kompletni zapisi o radu.

Završetak rada

• Potvrda sigurnosti: Osigurati da je filter pouzdano zemljen i da je područje rada sigurno.
• Izveštavanje o završetku: Izveštavati dispečerskom centru ili drugim ovlašćenim osobama o završetku rada, zabeležiti vreme i rezultat rada.

Interlokirajući mehanizam

• Interlokirajući zahtevi: Osigurati da mora biti isključen izolacioni prekidač FD (HV) i da mora biti isključen izolacioni prekidač FD (NB) pre nego što se uključi filter-zemljišni prekidač GS (HV).
• Sekundarna provera: Osigurati da su oba izolaciona prekidača FD (HV) i FD (NB) isključena pre zatvaranja filter-zemljišnog prekidača GS (NB).
• Automatsko interlokiranje: Sistem treba da ima automatsku funkciju interlokiranja kako bi se sprečile sigurnosne nesreće koje nastaju zbog grešaka u radu.

Tehnički zahtevi
Kapacitet prekida
Nema potrebe za kapacitetom prekida: Filter-Zemljišni prekidač (FES) ne zahteva kapacitet prekida. To znači da ne mora imati mogućnost odsecanja kruga pod opterećenjem.

Kapacitet razrađivanja
Filter razrađivanja: Filter-zemljišni prekidač mora moći pouzdano zemljiti parcijalni filter razrađivanja povezan sa neutralnom linijom preko izolacionog prekidača FD (NB). To osigurava da se ostatak naboja u kondenzatorskoj banci filtera potpuno svede prilikom održavanja ili revizije.

Kapacitet prebacivanja

Nema potrebe za kapacitetom povezivanja: Zemljišni prekidač FES ne zahteva kapacitet povezivanja. U većini slučajeva, konvencionalni zemljišni prekidači mogu da zadovolje ovu potrebu.

Održavanje

Održavanje nakon isključivanja filtera: Održavanje filter-zemljišnog prekidača FES može se obaviti nakon isključivanja filtera kako bi se osigurala sigurnost operatera.

Otpornost na pritisak
Otvoreni kontakt i otpornost na DC napajanje do zemlje: Otvoreni kontakt i otpornost na DC napajanje do zemlje treba da budu isti kao kod drugih uređaja povezanih sa polovima i neutralnim linijama. To osigurava pouzdanost i sigurnost filter-zemljišnog prekidača u visokonaponskim okruženjima.

Karakteristike dostupnosti

• Niski strujni protok izbijanja: Pod normalnim uslovima, filter-zemljišni prekidač nema normalan strujni protok, osim vrlo niskeg strujnog protoka izbijanja.
• Kapacitet uključivanja: Filter-zemljišni prekidač ima kapacitet uključivanja kao strujni protok punjenja filtera u HVDC mreži. To osigurava da se filter može pouzdano povezati sa zemljom kada je to potrebno.

Standardi i kategorije
IEC standardi: Prema IEC standardima, kategorija filter-zemljišnog prekidača je uglavnom E0. Nivo E0 označava da prekidač ne susreće potrebu za prekidom struje tokom normalnog rada, i samo treba da ima osnovne funkcije zemljenja i razrađivanja.

Možemo videti jedan tip HVDC zemljišnog prekidača na slici broj 2, proizveden od strane tvrtke Coelme-Egic: