Ανάλυση Εφαρμογής του Συνδυασμένου Οργάνου Κατακόρυφου Διαχωριστή και Φωτοπληκτικού Περιοριστή Ρεύματος

Ως τεχνικός πρώτης γραμμής στην εφοδιασμένη με ενέργεια περιφερειακή δίκτυο και στη λειτουργία-υπηρεσία προετοιμασμένων υποσταθμίων, έχω βαθιά κατανόηση της εξέλιξης των εξοπλισμών που προκαλείται από την επέκταση της πόλης σε υψηλή τάση. Σύμφωνα με το Εθνικό Κανονισμό Εφοδιασμού και Κατανάλωσης Ηλεκτρικής Ενέργειας, για εξοπλισμό πάνω από 250kW ή 160kVA χωρητικότητας μεταφοράς, ο εφοδιασμός με υψηλή τάση 10(6)kV και η μείωση σε 220/380V σχηματίζουν μια απαραίτητη δομή, κάνοντας τα μονάδες περιφερειακού δικτύου και τα προετοιμασμένα υποσταθμία κλειδί στα δίκτυα διανομής.

I. Δομή Εξοπλισμού και Επιλογή Σχεδίου Προστασίας
(I) Σύνθεση Εξοπλισμού

Οι μονάδες περιφερειακού δικτύου που χειρίζομαι συνήθως έχουν 2 διαστήματα κύκλου καλωδίου και 1 διάστημα κύκλου μετατροπέα. Τα προετοιμασμένα υποσταθμία ενσωματώνουν υψηλής τάσης τελεστές, μετατροπείς και χαμηλής τάσης συσκευές σε συμπαγείς, προετοιμασμένες σετ για εσωτερική/εξωτερική χρήση. Το κύριο είναι η προστασία των υψηλής τάσης τελεστών από σφάλματα μετατροπέα (π.χ., σύνδεση).

(II) Σύγκριση Σχεδίων Προστασίας

Στην πράξη, δοκίμασα δύο μέθοδα προστασίας: ανατροχολιγός και φορτίου τελεστής + περιοριστικός συντομευτής. Το δεύτερο είναι καλύτερο —— απλό, οικονομικό και πιο αποτελεσματικό για τους μετατροπείς. Οι δοκιμές σύνδεσης δείχνουν ότι οι μετατροπείς χρειάζονται εξάλειψη σύνδεσης μέσα σε 20ms για να αποφύγουν εκρήξεις της δοχείους· οι περιοριστικοί συντομευτές το κάνουν σε 10ms, ενώ οι ανατροχολίγοι χρειάζονται ~60ms (ρελέ + λειτουργία + χρόνος τόξου), οπότε προτιμώ το σχέδιο συντομευτή.

II. Αναγκαιότητα Φορτίου Τελεστή + Περιοριστικός Συντομευτής
(I) Πλεονεκτήματα Εφαρμογής

Τα περισσότερα εγχώρια και εξωτερικά έργα περιφερειακού δικτύου/προετοιμασμένων υποσταθμίων στα οποία συμμετείχα χρησιμοποιούν φορτίου τελεστή + περιοριστικούς συντομευτές. Έχουν απλή δομή, χαμηλό κόστος και καλή προστασία για τους μετατροπείς. Οι δοκιμές σύνδεσης (επαληθευμένες στο χώρο) δείχνουν ότι οι συντομευτές εξαλείφουν τα σφάλματα σε 10ms (ενώ οι ανατροχολίγοι χρειάζονται ~60ms), κρίσιμο για την πρόληψη εκρήξεων της δοχείους.

(II) Λογική Συνεργασίας

Οι συντομευτές μπορεί να προκαλέσουν ανισορροπημένη λειτουργία φάσης αν συμβεί μονοφασική συντόμευση. Επομένως, οι τελεστές φορτίου πρέπει να συνεργάζονται: οι εκτρεπτικοί συντομευτών εκτρέπουν τους τελεστές φορτίου για τριφασική διακοπή —— μια επαληθευμένη, αναπόσπαστη συνεργασία.

III. Κλειδιά Συνεργασίας Φορτίου Τελεστή και Συντομευτή

Ως τεχνικός πρώτης γραμμής, ξέρω ότι η συνεργασία τους είναι βασική. Ο πρότυπος IEC420 ορίζει κανόνες, διαιρώντας το ρεύμα σε 4 περιοχές (βάση της διόρθωσής μου):

(I) Περιοχή I (I < Iak)

I_ak (συνδυασμένη ροή τελεστών) είναι μικρότερη από την ροή του συντομευτή I_a.nT (λόγω θερμοκρασίας εγκατάστασης/θερμικών απωλειών). Οι τελεστές φορτίου διακόπτουν την ροή και εξαλείφουν τα τριφασικά τόξα —— το κύριο επίκεντρο των ημερήσιων ελέγχων μου.

(II) Περιοχή II (Ia.nT< I < 3Ia.nT)

Σε υπερφόρτωση, οι συντομευτές αντεπεξέρχονται πρώτα στην υπερροή. Σε ~2I_a.nT, οι συντομευτές δρομολογούν (αλλά χωρίς εξάλειψη τόξου), οι εκτρεπτικοί εκτρέπουν τους τελεστές φορτίου για τριφασική διακοπή. Δοκιμάζω αυτή τη λογική διαφορά χρόνου για να αποφύγω αποτυχία προστασίας.

(III) Περιοχή III (Μεταφορική Ροή ITC, ~3Ia.nT Έναρξη)

Οι συντομευτές μπορούν να εξαλείψουν τα τόξα μετά τη δράση. Ένας τριφασικός συντομευτής δρομολογεί πρώτα, εκτρέποντας τους εκτρεπτικούς· οι τελεστές φορτίου εξαλείφουν τις άλλες δύο φάσεις. Το κλειδί είναι η μεταφορική ροή (μέγιστη ροή διακοπής του τελεστή φορτίου σε συγκεκριμένη δύναμη ροής, 5I_a.nT - 15I_a.nT), ελεγχόμενη κατά την επιλογή/επαλήθευση.

(IV) Περιοχή IV (Περιοχή Περιορισμού Ροής)

Για ακραία σφάλματα, οι συντομευτές δρομολογούν στην πρώτη ημικύκλιο για να περιορίσουν τα κορυφαία σημεία της ροής σφάλματος· οι τελεστές φορτίου δρομολογούν αλλά δεν διακόπτουν τη ροή. Επαληθεύω αυτή τη λογική σε ασκήσεις για σωστή λειτουργία.

IV. Απαιτήσεις Μεταφορικής και Παραδοσιακής Ροής

Αυτά τα παράμετρα εξασφαλίζουν την ασφάλεια του εξοπλισμού, βασικά για την επιτόπια διόρθωσή μου:

(I) Μεταφορική Ροή

Είναι η κρίσιμη τιμή για τη μεταβίβαση λειτουργίας μεταξύ συντομευτών και τελεστών φορτίου. Κάτω από αυτή, οι συντομευτές διακόπτουν μια φάση, οι τελεστές φορτίου αντιμετωπίζουν τις υπόλοιπες. Οι τελεστές φορτίου με εκτρεπτικούς χρειάζονται δοκιμές μεταφορικής ροής (συνήθως > ροής τελεστών) —— πρόκληση για παλιό εξοπλισμό, επαληθευμένη σύμφωνα με το IEC420.

(II) Παραδοσιακή Ροή

Είναι η ροή πλήρως διακοπής από τους τελεστές φορτίου (χωρίς συμμετοχή συντομευτών). Για τελεστές φορτίου με εκτρεπτικούς και απολύτριες, απαιτούνται δοκιμές παραδοσιακής ροής. Αν η παραδοσιακή ροή > η μεταφορική ροή, οι δοκιμές μεταφορικής ροής μπορεί να εξαιρεθούν. Η λειτουργία της απολύτριας μειώνει την απώλεια των συντομευτών αλλά αυξάνει το κόστος των τελεστών φορτίου υπό την κενό (προσθέτοντας ρελέ/απολύτριες) —— συμβιβασμοί που γίνονται σύμφωνα με τον προϋπολογισμό/τις συνθήκες του έργου.

V. Προτάσεις Προστασίας Μετατροπέα

Για την προστασία μετατροπέα με τελεστή φορτίου + συντομευτή, κύριες επιβεβαιώσεις περιλαμβάνουν:

• Εκτροπή Εκτρεπτικών: Έλεγχος της συμβατότητας της πραγματικής και της ροής τελεστών μεταφορικής ροής για ασφαλή διακοπή.

• Απολύτρια Υπερροής: Επαλήθευση της πραγματικής και της ροής τελεστών παραδοσιακής ροής για αξιόπιστη λειτουργία.

Αυτές οι εργασίες είναι υποχρεωτικές για νέα έργα/μετατροπή παλιού εξοπλισμού. Ως τεχνικός πρώτης γραμμής, εξασφαλίζω σταθερή εφοδιασμό ηλεκτρικής ενέργειας και ασφαλή αντιμετώπιση σφαλμάτων για τους τελικούς χρήστες.