10kV kõrgetennuse reaktiivse võimsuse kompenseerimise seadme tööpõhimõte ja hoolduse olulised punktid

10 kV kõrgepinge reaktiivse jõudluse kompenseerimise seade on oluline ja vajalik osa kaasaegsetes elektrivõrkudes. See lahendab probleeme nagu madal jõudlusfaktor, kõrge joonkaotus ja pingelüli, mis on tingitud reaktiivse jõudluse nõudlusest, mängides olulist rolli võrgu majandusliku, ohutu ja jõudluse parandamisel. Kõrgepinge 10 kV reaktiivse jõudluse kompenseerimise seadme kasutamine on oluline tagada võrgu turvaline ja majanduslik töö.

Tööpõhimõtte mõistmine on hoolduse alus, samas kui regulaarse hooldusplaaniga, mis keskendub ennetavatele testidele ja olekujälgimisele, ning alati eelistades ohutust, on pikaajalise usaldusväärse toimimise põhiline tagatis. Hooldustöid tuleb teha pädevate ja kogenud isikutega vastavalt ette nähtud protseduuridele. Järgnevalt antakse üksikasjalik selgitus 10 kV kõrgepinge reaktiivse jõudluse kompenseerimise süsteemi tööpõhimõtte ja hoolduse põhipunktide kohta.

1. 10 kV kõrgepinge reaktiivse jõudluse kompenseerimise tööpõhimõte

Põhieesmärk: Parandada võrgu jõudlusfaktort, vähendada joonkaotust, stabiiliseerida süsteemi pinget ja parandada elektroenergia kvaliteeti.

1.1 Kompenseerimise põhimõte

• Reaktiivse jõudluse allikas: Induktiivsed laadid elektrivõrgus (nt mootorid, transformatorid) nõuavad töötamisel magnetvälja loomiseks, tarvides lagunenud reaktiivset jõudlust (Q).

• Kompenseerimismeetod: Kondensaatoripangad on paralleelselt ühendatud, tootes välja eelnenud kapatsiitivse reaktiivse jõudluse (Qc), et kompenseerida induktiivset reaktiivset jõudlust (Ql).

• Tulemus: Süsteemile vajalik kokku reaktiivne jõudlus (Q) väheneb, jõudlusfaktor (Cosφ = P / S) paraneb ja nähtav jõudlus (S) väheneb.

1.2 Kompenseerimisseadme komponendid

• Kõrgepinge paralleelkondensaatoripank: Üksikkomponent, mis annab kapatsiitivse reaktiivse jõudluse. Tavaliselt koosneb mitmest kondensaatoriyhdistusest ridade ja paralleelide kombinatsioonis, et rahuldada 10 kV pingi ja vajaliku kapasiteedi nõudeid.

• Riitusreaktor:

• Strõjäätmisreaktor: Piirab suurt strõd, mis tekivad kondensaatori sisselülitamisel (tavaliselt 5–20 korda suuremad kui niminaalstrõo), kaitstes kondensaatoreid ja lülitustehnikat.

• Filtrireaktor: Loo LC-sintoniseeritud ring kondensaatoriga (tavaliselt sintoniseeritud alla 5., 7. või konkreetse harmonilise sagedusega), takistab harmooniliste strõdete sissetungimist kondensaatori, vältides harmooniliste signaalide tugevdamist ja rezonantsi, kaitstes kondensaatorit.

• Kõrgepinge lülitustehnika:

• Vakuumpingeline kontaktor või vakuumpingeline lülituskrunt: Kasutatakse kondensaatoripankade sisse- ja väljalülitamiseks. Vakuumpingeline kontaktor on levinum ja sobib sagedaste operatsioonideks.

• Eralduslülitus / maanduslülitus: Kasutatakse hoolduse ajal, et eraldada energialla ja tagada turvaline maandumine.

• Laadimisseade:

• Laadimiskontuur või laadimispinge: Pärast kondensaatoripanka väljalülitamist kiiresti laeb kondensaatori otsedel talletatud laeng (tavaliselt nõutakse, et jääkvolt vähendataks 5 sekundi jooksul alla 50V), tagades turvalisuse hoolduse ajal. Laadimiskontuur on levinum.

• Kaitseseadmed:

• Sügavuspihn: Kaitseb individuaalseid kondensaatoreid sisemistest veidetest (puhkemispühn).

• Relaykaitse: Hõlmab ületoodangukaitset (faasidevaheline lühikruunde), ebavõrdse kaitse (sisemine kondensaatorielementide purunemine või sügavuspihna purske), ülepingekaitset, allapingekaitset, üleharmoniliste piiride kaitset, avatud delta-pingekaitset jne.

• Mõõt- ja juhtimise seadmed:

• Juhtimisseade: Pidevalt jälgib süsteemi pingi, strõddi, jõudlusfaktori, harmoonilisi strõde, harmoonilisi pingevoolusid jms. Automaatselt kontrollib kondensaatoripankade sisse- ja väljalülitamist etteantud strateegiate järgi (nt eesmärk jõudlusfaktor, eesmärk ping, üleharmoniliste piiride kaitse, ajapõhised programme).

• Strõdpinge (CT), pingetransformator (PT): Pakuvad mõõtmiseks ja kaitseks vajalikke signaale.

1.3 Tööprotsess

• Jälgimine: Juhtimisseade jälgib pidevalt parameetreid nagu jõudlusfaktor, ping, reaktiivse jõudluse nõudlus võrgus.

• Otsus: Kui jõudlusfaktor langab allapoole määratud alumist limiiti (nt 0.9 lagunenud) või kui süsteem vajab lisareaktiivset jõudlust, siis juhtimisseade andestab energiakäsk.

• Energiaandmine: Juhtimiskeerdes vakuumpingeline kontaktor sulgeb, ühendades kondensaatoripanka (tavaliselt riitusreaktori kaudu) paralleelselt 10 kV busbariga.

• Kompenseerimine: Kondensaatoripank toodab süsteemile kapatsiitivset reaktiivset jõudlust, kompenseerides osa induktiivsest reaktiivsest jõudlusest, parandades jõudlusfaktort ja toetades pinget.

• Energiavõtmine: Kui jõudlusfaktor ületab määratud ülemist limiiti (nt 0.98 eelnenud, mis võib põhjustada ülekompenseerimise) või kui süsteemi ping on liiga kõrge või kui laadi vähenemine viib reaktiivse jõudluse nõudluse vähenemiseni, siis juhtimisseade andestab energiavõtmise käsk, vakuumpingeline kontaktor avaneb ja kondensaatoripank võetakse välja.

• Laadimine: Pärast kondensaatoripanka väljalülitamist töötab laadimisseade (laadimiskontuur) automaatselt, kiiresti laeb talletatud energiat.

2. 10 kV kõrgepinge reaktiivse jõudluse kompenseerimisseadmete hooldus

Põhieesmärk: Tagada turvaline, usaldusväärne ja efektiivne toimimine, pikendades seadme kasutusaega.

2.1 Igapäevane inspeerimine

• Visuaalne inspeerimine: Vaata kondensaatorikorpuse puhasust, õlitekkimist, roostmist või värvipuudust; kontrolli bushinguid rikkumiste, saaste või kilvelduse jälgede poolest; kontrolli ühenduspunktidest löönumist, ülekuumaust (infrapunane termograafia) või värvimuutusi.

• Toimimisesäte: Kuula, kas reaktorid, laadimiskontuurid või kondensaatorid tekitavad mittekooskõlastatud vibratsioone või müra (nt ebatavaliselt tugev "summise" hääl võib viidata sisemise loosendusele).

• Seadmete näitajad: Kontrolli, kas voltmeterite, ampermetrite, jõudlusfaktormetrite ja reaktiivse jõudluse metrite näitajad on normaalsed, võrrelda juhtimisseadme näitajatega.

• Ümbritseva keskkonna kontroll: Kontrolli siseventilatsiooni, ümbritseva temperatuuri ja niiskust, et need oleksid lubatud piirides; kontrolli, kas on saanud kogunud tolm või on väikeste loomade sisenemise märke; kontrolli, kas aedmete ja siltide seisund on täiuslik.

• Kaitsesignaalid: Kontrolli, kas kaitseseadmed annavad mingisuguse hoiatus- või lülitussignaali.

2.2 Perioodiline hooldus (tavaliselt igas poolaastas või aastas)

• Puhastamine energiavõtmisel: Puhasta täpselt kondensaatorikorpuse, bushingute, isolaatorte, busbare, raami, reaktorite ja lülitustehnika pinnavälju tolst ja saastest (kasuta kuiva, villavaba rätikut või spetsiaalset tööriista, vältides isolatsiooni kahjustamist). (Oluline! Kõrgepinge seadmete puhastamine tuleb teha energiavõtmisel, pingutestimisel ja maandamisel!)

• Ühenduste kinnitamine: Kontrolli ja kinnita kõik elektrilised ühendusboltsid (busbare ühendused, kondensaatorite otsede ühendused, maandusjuhed jne) tagamaks hea kontakt ja vältides ülekuumaust. Toimi ette nähtud momendiga.

• Kondensaatoritestimine:

• Kapasitansi mõõtmine: Kasuta spetsiaalset kapasitanssiketta, et mõõta iga faasi või iga haru (kui see on rakendatav) üldkapasitanti, võrrelda plakatandmete või ajalooliste andmetega. Kui hälve ületab ±5% või näitab olulist muutust (eriti vähenemist), siis sellele tuleb pöörata tähelepanu, võimalik, et sisemised komponendid on kahjustunud. Ühe kondensaatori kapasitanti ei tohi kõrget kui -5% +10%.

• Isolatsioonipinge mõõtmine: Mõõda polaarvahelise ja polaar-korpuse vahelise isolatsioonipingu (kasutades 2500V megaohmmeterit), mis peaks vastama regulatsioonidele (tavaliselt, polaarvaheline isolatsioonipinge peaks olema väga kõrge, polaar-korpuse vaheline isolatsioonipinge > 1000MΩ). Enne ja pärast testimist peab täielikult laadima!

• Dissipaatsioonifaktori (tanδ) mõõtmine: Kui võimalik, siis see on tundlikum, näitab sisemise kondensaatori isolatsiooni niiskuse või vananemise. Peab olema oluliselt suurem kui tehis või eelmise mõõtmise väärtus.

• Reaktori inspeerimine:

• Kontrolli kaela ulatust soojenemise, värvimuutuse, isolatsiooni vananemise või kahjustuse poolest.

• Kontrolli, kas tuum (kui see on olemas) kiinnendused on löönud.

• Mõõda windingu DC vastust, mis ei tohi näidata olulist erinevust tehis või eelmise väärtusega (arvestades temperatuurimuutust).

• Mõõda isolatsioonipinge.

• Laadimisseadme kontroll:

• Kontrolli laadimiskontuuri ulatust ja vedeliku ühendust.

• Kinnita laadimise töö (turvaliste eeskirjade luba, simulatsioon töös, et kinnitada jääkvoltide kiire vähendus).

• Lülitustehnika hooldus:

• Kontrolli vakuumpingeline kontaktor ulatust.

• Kontrolli, kas tööriist töötab paindlikult ja usaldusväärselt; rakenda sobiv silindrik lüpsik.

• Mõõda peamise tsirkuiti kontaktresistentsi.

• Teosta mehaanilised omadustestid (avamisaeg, sünkronisatsioon, hüpp, liikumisring jne).

• Kaitseseadme kalibreerimine: Kalibreeri seaded ja teosta edastamistest ületoodangu, ebavõrdset, ülepinge, allapinge jms regulatsioonide järgi, et tagada täpne ja usaldusväärne toimimine. Kontrolli sügavuspihna ulatust ja näitaja seisundit.

• Juhtimisseadme kontroll: Kontrolli, kas ekraan, nupud ja kommunikatsioon on normaalsed; kinnita proovimine (võrrelge pingi, strõddi, jõudlusfaktori jms standardmetriga); kontrolli, kas lülitamise loogika on korrektne.

2.3 Erihooldus

• Harmoonilised tingimused: Kui süsteemil on tõsine harmooniline taust, tugehda kondensaatorite ja reaktorite temperatuuritõusu jälgimist (infrapunane termograafia), teosta regulaarsed harmoonilised testid, taga sintoniseerimispunkti seadete mõistlikkus, et vältida rezonantsi. Lisage vajalikud filtreerimisseadmed.

• Sagedased lülitamised: Tugehda vakuumpingeline kontaktoride/vakuumpingeline lülituskruntide kontaktide kulumise kontrolli, lühenda nende hooldusintervalli.

• Pärast vigade ilmnemist: Pärast kaitseoperatsiooni (eriti sügavuspihna purskemine või ebavõrdse kaitse operatsioon) tuleb põhjalikult uurida põhjust, asenda kahjustunud komponendid ja lõpeta põhjalik kontroll ja test enne uuesti energiatoomist.

2.4 Ohutusmeetmed (Kõige olulisem!)

• Range rakendamine "Kahte piletit ja kolme süsteemi": Tööpilet, Operatsioonipilet; Vahetustundide süsteem, Patrulliinspeksioon, Seadme perioodiline testimine ja rotatsioon.

• Energiavõtmine, pingutestimine, maandumine: Enne igasugust hooldustööd tuleb kindlalt katkestada energiaallikas (sh võimalik PT teise külje tagasitoomine), kasutada kvalifitseeritud pingutestijat, et kinnitada pingutuse puudumist, ja paigalda maanduspilli töökohta mõlemas otsas. Kondensaatoripank tuleb täielikult laadida spetsiaalse maanduspilliga ja maanda enne kontakti!

• Eriline järelevalve: Kõrgepinge seadmete operatsioon ja hooldus peab olema erineva järelevalvega.

• Kasutage kvalifitseeritud tööriistu ja kaitse: Kasutage tööriistu, mis vastavad kvalifitseeritud isolatsiooniklassile, kasutage isolatsioonihandschuhte, isolatsioonikummipead jms turvaliste kaitsevarustust.

• Jääkvoltide teadvus: Isegi pärast laadimist, kasutage maanduspilli, et uuesti kondensaatorite otsedel lühendada enne kontakti.

2.5 Andmete salvestamine ja analüüs

• Kirjutage üksikasjalikult igast inspeerimisest, hooldusest ja testist (kapasitanti väärtus, isolatsioonipinge, temperatuur, kaitseoperatsioonide teave jms).

• Loo seadmete arhiiv, teosta trendianalüüs ja tuvasta potentsiaalsed defektid.

• Kirjutage alla normaalsed tingimused ja käsitsemisprotsessid.

3. Hoolduse intervallide viited

• Igapäevane inspeerimine: Igapäev või nädal (sõltuvalt tähtsusest ja töökeskkonnast).

• Perioodiline puhastamine ja inspeerimine (energiavõtmisel): Iga kuu või kvartal.

• Perioodiline hooldus (energiavõtmisel): Üks või kaks korda aastas (ühendatud ennetava testimisega).

• Kondensaatorite kapasitansi/isolatsioonipinge mõõtmine: Teostatakse energiavõtmisel hoolduses; üks aasta jooksul, siis üks kord 1–2 aastas.

• Kaitseseadmete kalibreerimine: Üks kord aastas.

• Lülitustehnika omadustestid: Uhendatud energiavõtmisel hooldusega, üks kord 1–2 aastas