Pangataas na tensyon na switchgear

Ang sistema ng enerhiya ay tumutukoy sa voltage na higit sa 36KV, at ito ay tinatawag na high voltage switchgear. Dahil sa mataas na antas ng voltage, ang arcing na lumilikha sa panahon ng switching operation ay din nangyayari. Kaya, kailangan ng espesyal na pag-iingat sa disenyo ng high voltage switchgear. Ang high voltage circuit breaker, ang pangunahing bahagi ng HV switchgear, kaya ang high voltage circuit breaker (CB) ay dapat may espesyal na mga katangian para sa ligtas at maasamis na operasyon. Ang maling tripping at switching operation ng high voltage circuit ay napakabihira. Sa karamihan ng mga oras, ang mga circuit breakers ay nananatiling ON, at maaaring gamitin pagkatapos ng mahabang panahon. Kaya ang CBs ay dapat sapat na mapagkakatiwalaan upang matiyak ang ligtas na operasyon kapag kinakailangan. Ang teknolohiya ng high voltage circuit breaker ay lubhang nagbago sa huling 15 taon. Minimum oil circuit breaker (MOCB), air blast circuit breaker at SF6 circuit breaker ang kadalasang ginagamit para sa high voltage switchgear.

Vacuum circuit breaker ay bihira na gamitin para sa layuning ito dahil hanggang ngayon ang teknolohiya ng vacuum ay hindi sapat para sa pag-interrupt ng napakataas na voltage short circuit current. Mayroong dalawang uri ng SF6 circuit breaker, single pressure SF6 circuit breaker at two pressures SF6 circuit breaker. Ang single pressure system ang kasalukuyang estado ng sining para sa high voltage switchgear system. Ngayon, ang SF6 gas bilang arc quenching medium, ay naging pinaka-popular para sa mataas at extra mataas na voltage electrical power system. Bagaman, ang SF6 gas ay nakakaimpluwensya sa greenhouse effect. Ito ay may 23 beses na mas malakas na epekto sa greenhouse effect kaysa sa CO2. Kaya, ang paglabas ng SF6 gas sa panahon ng serbisyo ng circuit breaker ay dapat ipinagbabawal. Upang minimisuhin ang emission ng SF6 gas, ang N2 – SF6 at CF4 – SF6 gas mixture ay maaaring gamitin sa circuit breaker sa hinaharap, bilang substitute ng puro na SF6. Dapat palaging alamin na walang SF6 gas ang lumabas sa atmosphere sa panahon ng maintenance ng CB.

Sa kabilang banda, ang SF6 circuit breaker ay may pangunahing benepisyo ng mababang maintenance.
High voltage switchgears ay nakategorya bilang,

1. Gas Insulated Indoor Type (GIS),

2. Air Insulated Outdoor Type.

Mulit, ang outdoor type air insulated circuit breakers ay nakategorya bilang,

1. Dead Tank Type Circuit Breaker

2. Live Tank Type Circuit Breaker

Sa dead tank type CB, ang switching device (assembly of interrupters) ay nasa loob ng metal na vessel(s) ng ground potential, puno ng insulating medium. Sa live tank circuit breaker, ang switching device (assembly of interrupters) ay nasa insulated bushings, sa system potential. Ang live tank circuit breakers ay mas mura at kailangan ng mas kaunti na lugar para sa pag-mount.

May tatlong pangunahing types of circuit breaker, tulad ng sinabi namin, ginagamit sa high voltage switchgear system i.e. air blast circuit breaker, SF6 circuit breaker, oil circuit breaker at vacuum circuit breaker ay bihira na gamitin.

Air Blast Circuit Breaker

Sa disenyo na ito, ang isang blast ng mataas na presyon na compressed air ay ginagamit para sa pag-quench ng arc sa pagitan ng dalawang detaching contacts, kapag ang arc column ionization ay pinakamababa sa currents zero.

Oil Circuit Breaker

Ito ay mas subcategory bilang bulk oil circuit breaker (BOCB) at minimum oil circuit breaker (MOCB). Sa BOCB, ang interrupting unit ay nasa loob ng oil tank ng earth potential. Dito, ang langis ay ginagamit bilang parehong insulating at interrupting medium. Sa MOCB naman, ang insulating oil requirement ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng paglalagay ng interrupting units sa insulating chamber sa live potential sa isang insulator column.

SF6 Circuit Breaker

SF6 gas ay malawak na ginagamit bilang arc quenching medium sa HV applications ngayon. Sulfur hexafluoride gas ay isang mataas na electronegative gas na may kamangha-manghang dielectric at arc quenching properties. Ang mataas na dielectric at insulating properties ng SF6, gumawa ito posible na magdisenyo ng high voltage circuit breaker na may mas maliit na overall dimension, mas maikling contact gap. Ang kamangha-manghang insulating property ay tumutulong sa pag-disenyo at pagbuo ng indoor type switchgear sa high voltage system.

Vacuum Circuit Breaker

Sa vacuum, wala nang karagdagang ionization sa pagitan ng dalawang hiwalay na current carrying contacts, pagkatapos ng current zero. Ang unang arc ay dahil dito ay mamamatay agad pagdating ng susunod na zero crossing ngunit walang provision para sa karagdagang ionization kapag ang current ay lumampas sa kanyang unang zero, ang arc quenching ay natapos. Bagaman ang arc quenching method ay napakabilis sa VCB, ngunit hanggang ngayon ito ay hindi pa isang suitable solution para sa high voltage switchgear, dahil ang VCB na gawa para sa napakataas na voltage level ay hindi ekonomiko sa lahat.

Pangunahing Katangian ng High Voltage Circuit Breaker

Ang pangunahing katangian na dapat ibigay sa high voltage circuit breaker, upang matiyak ang ligtas at maasamis na operasyon ng mga breakers na ginagamit sa high voltage switchgear, ay dapat kayang magsagawa ng ligtas para sa,

1. Terminal faults.

2. Short line faults.

3. Transformer o reactors magnetizing current.

4. Energizing long transmission line.

5. Charging capacitor bank.

6. Switching of out of phase sequence.

Terminal Fault

Karaniwan ang load na konektado sa power system ay inductive sa natura. Dahil dito