Paano Nakakaapekto ang Altitude sa Insulasyon at Pagsiklab ng Temperatura ng mga Equipment na High Voltage?

Kapag tumaas ang altitude, ang densidad ng hangin, temperatura, at atmospheric pressure ay bumababa rin nang proporsyon, na nagreresulta sa pagbawas ng dielectric strength ng air gaps at external insulation performance ng mga komponente ng porcelana. Ito ay nagdudulot ng pagka-degrade ng external insulation performance para sa high-voltage electrical equipment. Dahil karamihan sa high-voltage equipment ay disenyo para sa installation sa altitudes na mas mababa sa 1,000 metro, ang paggamit ng ganitong equipment sa elevations na lumampas sa 1,000 metro ay maaaring makompromiso ang reliable insulation performance. Kaya, ang external insulation strength ng high-voltage switchgear na ginagamit sa high-altitude areas ay kailangang palakihin.

Para sa high-altitude regions na higit sa 1,000 metro (hanggang 4,000 metro), karaniwang kinakailangan na para sa bawat additional 100 metro ng elevation, ang external insulation test voltage ay dapat palakihin ng 1% sa panahon ng selection at testing ng equipment.

Para sa high-voltage equipment na gumagana sa altitudes na nasa pagitan ng 2,000 at 3,000 metro na may voltages hanggang 110kV, ang external insulation strength ay karaniwang nalalakihan sa pamamagitan ng pagpili ng equipment na may isang mas mataas na insulation level—ito ay nagpapalaki ng impulse at power-frequency withstand voltages ng humigit-kumulang 30%.

Para sa correction methods at calculations tungkol sa external insulation sa high altitudes, tumingin sa IEC 62271-1, GB 11022, at Q/GDW 13001-2014 Technical Specification for External Insulation Configuration in High-Altitude Areas.

Bukod sa epekto ng altitude sa external insulation, ayon sa IEC standards, kung ang temperature rise test ng high-voltage equipment ay ginagawa sa altitude na mas mababa sa 2,000 metro, ang temperature rise performance ay dapat re-evaluate kapag ang equipment ay inilapat sa altitudes na nasa pagitan ng 2,000 at 4,000 metro. Ito ay dahil ang mas matipid na hangin ay nagbabawas ng effectiveness ng natural convection cooling.

Sa normal na test conditions, ang sukat ng temperature rise ay hindi dapat lampa sa mga halaga na nasa Table 3 ng IEC 62271-1. Kapag ang equipment ay inilapat sa altitudes na mas mataas sa 2,000 metro, ang pinahihintulutan na maximum temperature limit ay dapat bawasan ng 1% para sa bawat additional 100 metro ng elevation. Gayunpaman, sa praktikal, ito ay karaniwang hindi kinakailangan na mag-impose ng espesyal na temperature rise limits batay lamang sa pagtaas ng altitude. Ito ay dahil ang mas mataas na altitudes ay kaugnay ng mas mababang substation ambient temperatures. Kahit na mas mataas ang temperature rise, ang final operating temperature ng equipment ay nananatiling nasa acceptable limits (ito ang final temperature, hindi ang temperature rise, ang nakakaapekto sa performance ng equipment). Ang iba't ibang altitudes ay kaugnay ng iba't ibang maximum ambient air temperatures, tulad ng ipinapakita sa table sa ibaba.

Table 1: Maximum Ambient Air Temperature Corresponding to Different Altitudes

Bukod sa pag-aapekto sa external insulation ng primary (high-voltage) parts ng high-voltage electrical equipment, ang mataas na altitude ay may epekto rin sa control devices. Ang control cabinets ay maaaring maglaman ng secondary components tulad ng motors, circuit breakers, contactors, at relays, karamihan dito ay umasa sa air insulation. Kaya, ang kanilang insulation performance ay din degrades sa high altitudes. Dapat ito isama sa pagpili ng equipment.