Kako nadmorska visina utječe na izolaciju i porast temperature opreme za visoko napon?

S povećanjem nadmorske visine, gustoća zraka, temperatura i atmosferski tlak se smanjuju, što dovodi do smanjenja dielektrične čvrstoće zračnih razmaka i vanjske izolacijske performanse porcelanskih dijelova. To rezultira smanjenom vanjskom izolacijskom performansom opreme za visoke napetosti. Budući da je većina opreme za visoke napetosti dizajnirana za instalaciju na nadmorskim visinama ispod 1,000 metara, korištenje takve opreme na nadmorskim visinama preko 1,000 metara može kompromitirati pouzdanu izolacijsku performansu. Stoga se mora pojačati vanjska izolacijska čvrstoća prekidača za visoke napetosti koji se koriste u područjima s visokim nadmorskim visinama.

Za područja s visokim nadmorskim visinama iznad 1,000 metara (do 4,000 metara), općenito se zahtijeva da za svaki dodatni 100 metara visine, testna napetost vanjske izolacije bude povećana za 1% tijekom odabira i testiranja opreme.

Za opremu za visoke napetosti koja operira na nadmorskim visinama od 2,000 do 3,000 metara s napetostima do 110kV, vanjska izolacijska čvrstoća se obično pojačava odabirom opreme s jednim višim nivoom izolacije - to povećava impulsnutu i snaga-čestotnu otpornost napetosti približno za 30%.

Za metode i izračune korekcije vanjske izolacije na visokim nadmorskim visinama, pogledajte IEC 62271-1, GB 11022 i Q/GDW 13001-2014 Tehnički standard za konfiguraciju vanjske izolacije u područjima s visokim nadmorskim visinama.

Osim utjecaja nadmorske visine na vanjsku izolaciju, prema IEC standardima, ako se testiranje porasta temperature opreme za visoke napetosti provodi na nadmorskoj visini ispod 2,000 metara, performansa porasta temperature mora biti ponovno procijenjena kada se oprema instalira na nadmorskim visinama od 2,000 do 4,000 metara. To je zbog toga što tanji zrak smanjuje učinkovitost hlađenja prirodnom konvekcijom.

Pod normalnim uvjetima testiranja, izmjereni porast temperature ne smije prelaziti vrijednosti navedene u Tablici 3 IEC 62271-1. Kada se oprema instalira na nadmorskim visinama preko 2,000 metara, dopušteno maksimalno ograničenje temperature treba smanjiti za 1% za svaki dodatni 100 metara visine. Međutim, u praksi je obično nepotrebno postavljati posebna ograničenja porasta temperature samo na temelju povećanja nadmorske visine. To je jer su veće nadmorske visine povezane s nižim temperaturama okoliša u podstanici. Čak i ako je porast temperature veći, konačna radna temperatura opreme ostaje unutar prihvatljivih granica (to je konačna temperatura, a ne porast temperature, što utječe na performansu opreme). Različite nadmorske visine odgovaraju različitim maksimalnim temperaturama zraka, kao što je prikazano u tablici ispod.

Tablica 1: Maksimalna temperatura zraka koja odgovara različitim nadmorskim visinama

Osim utjecaja na vanjsku izolaciju primarnih (visokonaponskih) dijelova opreme za visoke napetosti, visoka nadmorska visina utječe i na uređaje za upravljanje. Kontrolne škafice mogu sadržavati sekundarne komponente poput motora, prekidača, kontaktora i releja, većina kojih ovisi o izolaciji zrakom. Stoga njihova izolacijska performansa također pada na visokim nadmorskim visinama. Taj faktor mora se uzeti u obzir tijekom odabira opreme.