Πώς η υψομέτρια επηρεάζει την απομόνωση και την αύξηση της θερμοκρασίας σε εξοπλισμό υψηλής τάσης

Όσο αυξάνεται η υψομέτρια, η πυκνότητα του αέρα, η θερμοκρασία και η ατμοσφαιρική πίεση μειώνονται ανάλογα, οδηγώντας σε μείωση της διαηλεκτρικής αντοχής των αεριούχων χώρων και της εξωτερικής επιμόρφωσης των πορσελανών συστατικών. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της εξωτερικής επιμόρφωσης για την υψηλή τάση ηλεκτρικού εξοπλισμού. Επειδή ο περισσότερος ηλεκτρικός εξοπλισμός υψηλής τάσης σχεδιάζεται για εγκατάσταση σε υψομέτριες κάτω από 1.000 μέτρα, η χρήση τέτοιου εξοπλισμού σε υψομέτριες πάνω από 1.000 μέτρα μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την αξιόπιστη επιμόρφωση. Συνεπώς, η εξωτερική επιμόρφωση των διακόπτριων υψηλής τάσης που χρησιμοποιούνται σε περιοχές υψηλής υψομέτριας πρέπει να ενισχυθεί.

Για περιοχές υψηλής υψομέτριας πάνω από 1.000 μέτρα (μέχρι 4.000 μέτρα), είναι συνήθως απαραίτητο, για κάθε πρόσθετο 100 μέτρα υψομέτριας, η εξωτερική επιμόρφωση δοκιμής της τάσης να αυξηθεί κατά 1% κατά την επιλογή και δοκιμή του εξοπλισμού.

Για εξοπλισμό υψηλής τάσης που λειτουργεί σε υψομέτριες μεταξύ 2.000 και 3.000 μέτρων με τάσεις μέχρι 110kV, η εξωτερική επιμόρφωση συνήθως ενισχύεται επιλέγοντας εξοπλισμό με ένα υψηλότερο επίπεδο επιμόρφωσης—αυτό αυξάνει τις τάσεις αντοχής πλήξης και ενεργειακής συχνότητας περίπου 30%.

Για μεθόδους διόρθωσης και υπολογισμού σε σχέση με την εξωτερική επιμόρφωση σε υψηλές υψομέτριες, αναφέρεστε στο IEC 62271-1, GB 11022 και Q/GDW 13001-2014 Τεχνική Προδιαγραφή για Διάταξη Εξωτερικής Επιμόρφωσης σε Περιοχές Υψηλής Υψομέτριας.

Εκτός από την επίδραση της υψομέτριας στην εξωτερική επιμόρφωση, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του IEC, αν η δοκιμή αύξησης θερμοκρασίας του εξοπλισμού υψηλής τάσης διεξάγεται σε υψομέτρια κάτω από 2.000 μέτρα, η απόδοση αύξησης θερμοκρασίας πρέπει να επαναξιολογηθεί όταν ο εξοπλισμός εγκατασταθεί σε υψομέτριες μεταξύ 2.000 και 4.000 μέτρων. Αυτό συμβαίνει επειδή ο φθινόπωρος αέρας μειώνει την αποτελεσματικότητα της φυσικής ανακύκλωσης ψύξης.

Κατά τις συνήθεις συνθήκες δοκιμής, η μετρημένη αύξηση θερμοκρασίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τις τιμές που καθορίζονται στο Πίνακα 3 του IEC 62271-1. Όταν ο εξοπλισμός εγκατασταθεί σε υψομέτριες πάνω από 2.000 μέτρα, το επιτρεπτό μέγιστο όριο θερμοκρασίας πρέπει να μειωθεί κατά 1% για κάθε πρόσθετο 100 μέτρα υψομέτριας. Ωστόσο, στην πράξη, συνήθως δεν είναι απαραίτητο να επιβληθούν ειδικά όρια αύξησης θερμοκρασίας μόνο επειδή η υψομέτρια αυξάνεται. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υψηλότερες υψομέτριες συνδέονται με χαμηλότερες περιβαλλοντικές θερμοκρασίες στις υποσταθμούς. Αν και η αύξηση θερμοκρασίας είναι υψηλότερη, η τελική λειτουργική θερμοκρασία του εξοπλισμού παραμένει εντός αποδεκτών ορίων (είναι η τελική θερμοκρασία, όχι η αύξηση θερμοκρασίας, που επηρεάζει τη λειτουργία του εξοπλισμού). Διαφορετικές υψομέτριες αντιστοιχούν σε διαφορετικές μέγιστες περιβαλλοντικές θερμοκρασίες, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Πίνακας 1: Μέγιστες Περιβαλλοντικές Θερμοκρασίες σε Διαφορετικές Υψομέτριες

Εκτός από την επίδραση της υψομέτριας στην εξωτερική επιμόρφωση των πρωτεύουσας (υψηλής τάσης) μερών του εξοπλισμού υψηλής τάσης, η υψηλή υψομέτρια επηρεάζει επίσης τα μηχανήματα ελέγχου. Οι κάψουλες ελέγχου μπορεί να περιέχουν δευτερεύουσες συστατικές, όπως μοτέρ, διακόπτεις, επαφοδότες και ρελέ, περισσότερες από τις οποίες βασίζονται στην επιμόρφωση αέρα. Συνεπώς, η επιμόρφωσή τους επίσης υποβαθμίζεται σε υψηλές υψομέτριες. Αυτό το παράγοντα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή εξοπλισμού.