Ülehead Juhtmete Kaitse – Vead ja Kaitseseadmed

Ülevoolulõikude tavalised vead

Ülevoolulõikudes esinevate veade kõige levinumad põhjused hõlmavad järgmist:

• Väline mõju: Lennukide kokkupõrked ja sõidukite tekitatud juhtumid, mis kahjustavad lõike ja toetusrakendusi.

• Loodusliku elu segamine: Linnud ja loomad, mis tekitavad segadust, näiteks istudes nii, et see segab elektrilisi komponente või tekitab lühiajaliselt lülitumist.

• Isoleerija degradatsioon: Isolatorid saastuvad, mis võib viia elektrilisteni veateenetele.

• Ilimaotingud: Liiga palju jää ja lumehappe, mis ületöötab lõiked, ning salvestuskiirgused, mis võivad kahjustada seadmeid.

• Elektrilised ilmingud: Kontrollimatud osalised laengud (korona), mis võivad aeg-ajalt halvendada lõike täielikkust.

• Isoleerija kahjustus: Punktitud või murdunud isolatorid, mis ohustavad lõike elektrilist isoleerimist.

• Taimestiku kasv: Puud, mis kasvavad liiga lähedal lõigutele, potentsiaalselt tekitades kontakti ja veateeneteid.

• Tuuletekitatud pinged: Tugev tuul, mis võib vinguda lõiki, tekitades mehaanilisi kahjustusi või lühiajaliselt lülitumist.

Seotud artikkel: Võimsuse transformatori kaitse & veateenused

Ülevoolulõikude kaitsete seadmed

• Madalpingeline (LV) ülevoolulõik: Füüsid või lülitlased kasutatakse ülemahtlike voolude vastu, pakkudes madalpingeliste süsteemide jaoks põhilist kaitsetaseme.

• Keskpingeline (MV) ülevoolulõik: Ülemahtrelid (nagu 50, 50N, 51, 51N, 67, 67N) on üldiselt ühendatud vooltransformatoritega (CT). Need relid jälgivad voolu ja lülitavad lülitlased, kui tuvastatakse ebatavalised ülemahtvoolud.

Aja-gradueeritud ülemahavoolukaitse ei ole tõhus kõrgepingelise (HV) ülevoolulõigute jaoks. See on tingitud mitmetest ühendatud veateenuseallikatest, mis võivad piirata veateenusevoolu. Kõrgepingeliste ülevoolulõigute kaitsekava peamised nõuded on järgmised:

• Veateenuse tuvastamine: Elektriline kaitse süsteem peaks suutma tuvastada kõik kaitstava lõigu peale toimumas olevad veateenused kiiresti.

• Veateenuse eristamine: See peaks suutma eristada kaitstava lõigu peale toimumas olevaid veateenuseid naaberlõigute, busside, transformatorite ja muude ühendatud seadmetega toimumas olevatest veateenustest.

• Kiire veateenuse likvideerimine: Veateenused tuleb likvideerida vähem kui 1 sekundiga, et vältida energiasüsteemi ebastabiilsust.

• Otstarbekus: Kaitse süsteem peaks olema väga usaldusväärne, tagades, et see suudab likvideerida veateenuseid isegi siis, kui üks seade väljub tööst.

Nende nõudmiste rahuldamiseks kasutatakse HV ülevoolulõigutes tavaliselt järgmisi kaitse seadmeid:

• Eritekstuuriline ja faasisidev kaitse

• Kauguskaitse

Eritekstuuriline kaitse rakendatakse tavaliselt lühikeste ülevoolulõigutele, samas kui kauguskaitse on sobivam pikade ülevoolulõigute jaoks. Ülevoolulõigute klassifitseerimine lühikeste ja pikade lõiguteks toimub lõigu induktiivsuse, vastuse ja kapatsiivsuse võrdlemisel. Lõik on lühike, kui selle vastus ja kapatsiivsus on võrdlemiselt negligeeritavad selle induktiivsusega. Seda hinnangut tehakse tavaliselt ülevoolulõigu π - diagrammi abil.

Lõigu impedantsi, füüsika reageeringut lühiajalistele lülitumistele ja lõigu laadimisvoolu mõjutavad mitmed tegurid. Nendeks on pingetaseme, edasijõujoone füüsika ehitus, juhtjate tüüp ja suurus, ning juhtjate vaheline vahemaa. Lisaks mõjutab terminaalide arv laadimis- ja veateenusevoolu, mille kaitse süsteem peab arvesse võtma. Rinnakaslõigud mõjutavad ka relvaandmist, kuna ühine koppeldus võib mõjutada maapinna voolu, mida kaitserelid mõõdavad. Tapped transformatorite või reaktiivse kompensatsiooniseadmete, nagu sarireihvade või rööpreaktorite, olemasolu mõjutab kaitse süsteemi valikut ja kaitse seadmete seadistust. Seetõttu on vaja ülevoolulõigu detailset uurimist, et määrata kõige sobivamad kaitserelid. Tavaliselt võib lõigu, mille pikkus on kuni 80 - 100 km, pidada lühikesteks, kuigi see võib varieeruda sõltuvalt pingetasemest ja võrgu omadustest.

Lähedalt 90% ülevoolulõigute veateenuseid on ajutised. Veateenuseid saab kategooriseerida järgmiselt:

• Faasi-maapinna: Veateenus, kus üks faas tekib kontakti maapinnaga.

• Faasi-faasi: Veateenus, mis toimub kahe faasi vahel.

• Faasi-faasi-maapinna: Faasi-faasi ja faasi-maapinna veateenuste kombinatsioon.

• Kolm faasi: Veateenus, mis hõlmab korraga kõiki kolme faasi.

Selliste veateenuste korral võib olla vaja ühe-poli-lülitust, mis lubab lõigu kohe taastada, pärast seda kui lülitlased lülituvad välja. Seetõttu on ühe-poli-lülitus- ja automaatse uuesti lülitamise skeemid tavaliselt kasutusel ülevoolulõigute lülitlustega (tavaliselt 220 kV või kõrgemate pingetega). Kui lülitlased katkestavad veateenusevoolu, sammub lülitumispunkteruum välja, ja ioniseeritud õhk laheneb. Automaatne uuesti lülitamine on tavaliselt edukas mõne tsükli viivituse järel. Kuid kui energiaga töötatakse, tuleb automaatseid uuesti lülitamise seadmeid lõigutele, millel toimub töö, seadistada mitte-uuesti lülitamise režiimile. Sellistes rakendustes kasutatavad lülitlused peavad olema spetsiaalselt disainitud, et toetada neid operatsioone ja olla immuune poli-elevantidele, kuni antakse kindel lülitumiskäsk.

Eritekstuuriline ja faasisidev kaitse

Eritekstuuriline kaitse põhineb Kirchhoffi voolu seadusel. Edasijõujoone kontekstis see töötab, võrreldes voolu, mis sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse sisse s...... (Ülejäänud tekst on ümber kirjutatud eesti keeles, järgides kõiki antud nõudeid ja struktuuri.)