Ուժահանգումների համակարգում սխալների տեսակները

Հոսանքի համակարգի ենթարկումները. Սահմանում և դասակարգում

Հոսանքի համակարգի ենթարկումը սահմանվում է որպես անոմալիա կամ բացակայություն, որը հոսանքի հոսքը տեղափոխում է նրա նախատեսված ճանապարհից։ Երբ ենթարկում է տեղի է գործող, ստեղծվում են անստանդարտ աշխատանքային պայմաններ, գլխավորապես հոսանքի հաղորդիչների միջև ենթարկող ուժի կրակման արդյունքում։ Այս կրակման արդյունքում հոսանքի համակարգի կազմակերպության համար կարող է հանգեցնել անհամեմատորեն հետևանքների, խախտել նորմալ էլեկտրաէներգիայի առաքումը և ստեղծել անվտանգության մասին հարցեր։

Հոսանքի համակարգի ենթարկումները գլխավորապես դասակարգվում են երկու հիմնական տեսակներով.

• Միացման ենթարկում. Այս տեսակի ենթարկումը տեղի է ունենում, երբ էլեկտրական շղթայում կա կոտրում կամ խանգարում, որը խանգարում է հոսանքի նորմալ հոսքը։ Այն կարող է առաջանալ կոտրված հոսանքի հաղորդիչների, թաց կապերի կամ էլեկտրական կազմակերպության կազմակերպության հորդանալու արդյունքում։

• Կրճատ շղթայի ենթարկում. Կրճատ շղթայի ենթարկման դեպքում կա նախատեսված ցածր դիմադրության ճանապարհ երկու կամ ավելի հոսանքի հաղորդիչների միջև, որը հանգեցնում է մեծ քանակությամբ հոսանքի հոսքին։ Այս կարող է առաջանալ ենթարկող ուժի կոտրման, ֆիզիկական կապի հոսանքի հաղորդիչների միջև կամ սարքավորումների հորդանալու արդյունքում։

Այս հոսանքի համակարգի ենթարկումների տարբեր ենթատեսակները և ներկայացումները ներկայացված են ստորև ներկայացված պատկերում։

Ենթարկումների և դասակարգման պատճառները

Հոսանքի համակարգի ենթարկումները կարող են առաջանալ բազմաթիվ բնական դիստուրբանների արդյունքում։ Օրինակ, կապույտ կանգնելու հորդանալու, բարձր արագությամբ ամպերի և երկրաշարժերի իրադարձությունները կարող են առաջացնել ենթարկումներ։ Կապույտը, իր ինտենսիվ էլեկտրական ներթափներով, կարող է կոտրել ենթարկող ուժը և խանգարել նորմալ հոսանքի հոսքին։ Բարձր արագությամբ ամպերը կարող են հանգեցնել էլեկտրաէներգետիկ գծերի կոտրման կամ հոսանքի հաղորդիչների այլ օբյեկտների հետ հանդիպելու, իսկ երկրաշարժերը կարող են տեղաշարժել հիմնակազմակերպությունները, որոնց արդյունքում կոտրվում են հոսանքի հաղորդիչները և կոտրվում էլեկտրական սարքավորումները։

Ենթարկումները կարող են նաև առաջանալ տարբեր հանգամանքների արդյունքում։ Օրինակ, ծառը կոտրում է էլեկտրաէներգետիկ գծերը, մի միջոց կարող է կանգնել աջակցող կառուցվածքների հետ կամ օդանավը կարող է կոտրել էլեկտրաէներգետիկ հիմնակազմակերպությունը, որոնց արդյունքում կարող են հանգեցնել հոսանքի համակարգի հանգամանքներին։ Այս հանգամանքները կարող են միmittelere doğrudan hasar, yalıtkanları veya elektrik ağındaki diğer önemli parçaları zararlı hale getirerek, arızalara yol açabilir.

1. Açık Devre Arızası

Açık devre arızası genellikle bir veya iki iletkenin başarısız olmasından kaynaklanır. Bu tür bir arıza, elektrik hatlarıyla seride meydana geldiğinden, aynı zamanda seri arıza olarak da bilinir. Açık devre arızaları, güç sisteminin güvenilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, genellikle güç sağlamanın bozulmasına ve bağlı ekipmanlara potansiyel hasarlara yol açar.

Açık devre arızaları daha fazla şu alt tiplere ayrılabilir:

• Açık İletken Arızası: Bu, elektrik devresindeki tek bir iletkenin kırılması veya bağlantısının kesilmesi durumunda ortaya çıkar, bu da akımın o belirli yoldan geçmesini engeller.

• İki İletken Açık Arızası: Bu senaryoda, sistemin iki iletkeni başarısız olur, bu da elektrik akışına daha ciddi bir bozulmaya yol açar. Bu tür bir arıza, dengesiz koşullar oluşturabilir ve sistemin kalan bileşenlerine ek stres uygulayabilir.

• Üç İletken Açık Arızası: En nadir ve en ciddi açık devre arızası türüdür, üç fazlı sistemdeki tüm üç iletkenin başarısızlığını içerir. Bu, güç iletiminin tamamen kaybedilmesine neden olur ve elektrik şebekesi ve bağlı yükler için geniş çaplı sonuçlar doğurabilir.

Açık devre arızalarının farklı yapılandırmaları aşağıdaki figürde gösterilmiştir, bu arızaların güç sisteminde nasıl ortaya çıktığını görsel olarak temsil etmektedir.

2. Kısa Devre Arızası

Kısa devre arızası, güç hattı, güç transformatörü veya diğer devre elemanlarının içindeki farklı fazlardan iletkenlerin birbirleriyle temas ederken meydana gelir. Bu beklenmedik bağlantı, elektrik sisteminin bir veya iki fazında önemli miktarda akımın akmasını sebep eder. Kısa devre arızaları, simetrik ve asimetrik arızalar olmak üzere iki ana kategoriye ayrılabilir.

Simetrik Arızalar

Simetrik arızalar, elektrik sisteminin tüm üç fazını içeren arızalardır. Notable olarak, bu arızalar, arıza olayından sonra denge halini korurlar. Simetrik arızalar çoğunlukla jeneratör terminallerinde gerçekleşir. Bu tür arızaların başlangıcı, iletkenler arasında arıza sırasında oluşan elektrik arkının direncine veya topraklama sistemindeki düşük ayak direncine çeşitli faktörlerden kaynaklanabilir.

Simetrik arızalar iki ayrı tip olan faza-faza-faza arızası ve üç fazlı faza-toprağa arızası olarak alt sınıflandırılır.

a. Faza – Faza – Faza Arızası

Faza-faza-faza (F-F-F) arızaları, dengeli doğalarıyla karakterize edilir. Arıza gerçekleşse de, elektrik sistemi simetrisini korur. Nispeten nadir olsa da, F-F-F arızaları, en ciddi kısa devre arızaları arasındadır. Sistemdeki en büyük arıza akımlarını üretirler, bu da devre kesicilerin derecelendirme gereksinimlerini belirlemede kritik bir rol oynar. Devre kesicilerin bu aşırı yüksek büyüklükteki akımları güvenli ve etkili bir şekilde kesme yeteneği, F-F-F arızalarının özellikleri doğrudan bilgilendirir, bu da onları güç sistemi tasarımı ve korumasındaki anahtar bir konu haline getirir.

b. F–F–F–T (Üç Fazlı Faza-Toprağa Arızası)

Üç fazlı faza-toprağa (F–F–F–T) arızası, elektrik sisteminin tüm üç fazını kapsar. Bu arıza senaryosunda, tüm üç faz arasında ve sistemin toprağı arasında bir bağlantı kurulur. Diğer bazı arıza tiplerine kıyasla daha az yaygındır olsa da, F–F–F–T arızası, güç sistemi analizinde önemli bir önem taşır. İstatistiksel olarak, bu tür bir arıza oluşma olasılığı yaklaşık %2-3'tür. Bu nispeten düşük olasılığa rağmen, F–F–F–T arızası gerçekleştiğinde, önemli miktarda arıza akımı üretebilir ve güç sisteminde geniş çaplı bozulmalara neden olabilir, bu da güçlü koruma önlemleri ve sistemin tasarımında ve işletiminde dikkatli bir düşünülmesi gerektirir.

Asimetrik Arızalar

Asimetrik arıza, güç sisteminde asimetrik akımlar oluşturan bir durumu tanımlar, burada üç fazdaki akımların büyüklükleri ve fazları birbirlerinden önemli ölçüde farklıdır. Bu tür bir arıza genellikle bir veya iki fazı içerir, örneğin faza-toprağa (F-T), faza-faza (F-F) veya çift faza-toprağa (F-F-T) arızaları. Bu arızalar sonucunda, elektrik sistemi dengesiz hale gelir, bu da çeşitli operasyonel sorunlara ve ekipmanlara potansiyel hasarlara yol açabilir.

Asimetrik arızalar genellikle üç ayrı tip olarak sınıflandırılabilir:

• Tek Faza-Toprağa (F–T) Arızası

• Faza-Faza Arızası (F–F)

• Çift Faza-Toprağa (F–F–T) Arızası

Güç sistemi arızaları arasında, asimetrik arızalar en yaygın olarak görülen türdür.

1. Tek Faza-Toprağa (F–T) Arızası

Tek faza-toprağa arızası, iletkenlerden birinin toprakla veya nötr iletkenle temas ettiğinde meydana gelir. Bu tür bir arıza, güç sistemlerindeki tüm arızaların %70-80'ini oluşturarak oldukça yaygın olan bir arızadır. Yüksek oluşma hızı, güç sistem operatörleri ve mühendisleri için kritik bir endişe kaynağıdır, etkili koruma önlemlerini uygulamak zorundadırlar ki bu, sistemin istikrarı ve güvenilirliğine olan potansiyel etkilerini azaltmaya yardımcı olsun.

3. Çift Faza-Toprağa (F-F-T) Arızası

Çift faza-toprağa arızası, iki iletkenin aynı anda birbirleriyle ve toprakla temas etmesi durumunda ortaya çıkar. Bu arıza senaryosu, güç sisteminin normal işleyişini bozan karmaşık bir elektrik yolu oluşturur. Tek faza-toprağa arızalarına kıyasla daha az yaygındır, ancak çift faza-toprağa arızaları, sistemin istikrarı ve ekipman bütünlüğü açısından önemli riskler sunar. İstatistiksel olarak, çift faza-toprağa arızası oluşma olasılığı, tüm güç sistemi arızalarının yaklaşık %10'unu oluşturur. Bu nispeten düşük ama ihmal edilemez olasılık, güç sistemlerinde bu tür arızaların potansiyel hasarlarına ve operasyonel bozulmalara karşı kapsamlı koruma ve azaltma stratejilerini dahil etmenin önemini vurgular.