Важни точки в инженерните изследвания на високонапреговата газоизолирана комутационна апаратура (GIS)
Важни точки в инженерните изследвания на високонапреговата газово изолирана комутационна апаратура (GIS)
Инженерни изследвания на газово изолирана комутационна апаратура (GIS)
След като електроинженерът дефинира предварителната конфигурация на GIS и определи и специфицира данните за основното оборудване, трябва да се проведат допълнителни изследвания, свързани с инженерните аспекти, както и логистиката на доставката и монтажа.
Най-важните инженерни изследвания са обобщени по-долу:
1. Условия на преходно възстановяване на напрежението (TRV)
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да проведе изследване на TRV. Целта на това изследване е да оцени най-лошия случай на скорост на нарастване на възстановяването на напрежението (RRRV) и максималната връхна напрега през прекъснателя, като се вземе предвид преходната реакция на електрическата мрежа около GIS. Изчисленията на TRV трябва да бъдат сравнявани с гарантирани показатели на TRV от доклада за тестове на прекъснателя и със стандартните обвивки на TRV, налични в промишлените стандарти.
TRV, изпитвано от прекъснателя, е напрежението между неговите терминали след прекъсване на тока. Формата на кривата на TRV се определя от характеристиките на електрическата мрежа около прекъснателя. Обикновено, напрежението на TRV върху прекъснателя зависи от местоположението на дефекта, големината на дефектния ток и конфигурацията на комутационната апаратура. Тъй като TRV е решаващ параметър за успешното прекъсване на тока, прекъснателите обикновено се тестват в лаборатория, за да издържат стандартизирано TRV. Това стандартизирано TRV се дефинира чрез обвивка с четири параметъра (двупараметров обвивка за прекъснатели до 100 кВ). Първият период има висока скорост на нарастване, последван от следващ период с по-ниска скорост на нарастване. Наклонът на първия период на обвивката на TRV се дефинира като скорост на нарастване на възстановяването на напрежението (RRRV). В случаи, когато амплитудата на тока на прекъсване на коротко замыкание е изключително ниска, трябва да се разглеждат двупараметрови обвивки, за да се оцени напрежението на TRV върху прекъснателя.
Фигура 1: Крива на TRV в високонапрегов прекъснател
Целта на това изследване е да се оцени най-лошия случай на RRRV и максималната връхна напрега през прекъснателите в GIS, базирайки се на преходната реакция на електрическата мрежа около комутационната апаратура.
За повече детайли относно TRV, можете да се обратите към тази статия.
2. Условия на много бързо преходно (VFT) напрежение
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да проведе изследване на VFT. В газово изолирана комутационна апаратура (GIS), при операции с изключватели, могат да възникнат много бързи преходни (VFT) наднапрегвания с честоти на колебания в диапазона на МГц. Това е поради бързото спадане на напрежението в рамките на няколко наносекунди и дължината и коаксиалния дизайн на GIS.
В областта близо до изключвателя, който се оперира, могат да се генерират честоти над 100 МГц. На места по-далеч в GIS, могат да се очакват честоти в диапазона на няколко МГц.
Честотите и амплитудите на VFT се определят от дължината и дизайна на GIS. Благодарение на характера на бягащата вълна на този феномен, напреженията и честотите варира от едно място до друго в GIS.
Високи амплитуди са вероятни, когато се комутират дълги сегменти от газово изолирани шини и когато има отклонения от главната шина. Ако природните честоти на източника и комутираната част на шината са подобни и напрежението между изключвателя е голямо, значителна разлика в напрежението ще бъде налична при отварянето на изключвателя. Обикновено, най-високите амплитуди на VFT се откриват в отворени части на GIS.
Фигура 2: Пример на VFTO крива в 750-кВ GIS
Целта на това изследване е да симулира VFT наднапрегванията в GIS, генериращи се при зареждане на сегменти от комутационна апаратура чрез изключватели. Освен това, трябва да се изчислят VFT наднапрегванията, резултиращи от операции с прекъснатели.
3. Изследвания на координация на изолацията
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да проведе изследвания на координация на изолацията. Такова изследване е необходимо, за да се потвърди местоположението и количеството на метално-обвити ограничители на напрежението в GIS, които са важни за защита на оборудването на GIS, всички свързани подземни кабелни системи и друго въздушно изолирано оборудване.
Изследването на координация на изолацията разглежда напреженията, налични в газово изолираната комутационна апаратура, нейните секции и кабели. Тези напрежения се причиняват от удари на мълнии, приближаващи се към подстанцията и линиите, свързани с нея. Следователно, за няколко зададени конфигурации на подстанцията, включително нормалната оперативна конфигурация, трябва да бъдат моделирани максималните напрежения в GIS и в секциите, причинени от типични удари на мълнии (като отдалечени удари, директни удари по проводници и удари по последните кули на въздушните линии).
Подходящото ниво на координация на изолацията трябва да бъде проверено чрез сравнение на нивата на изолацията на отделното оборудване с максималните очаквани напрежения. Това сравнение трябва да вземе предвид максималните корекционни и безопасностни фактори според промишлените стандарти.
4. Изчисления на термично класиране
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да предостави изчисления на термично класиране за всичко оборудване и устройства в основните пътища на тока. Тези изчисления на термично класиране трябва да бъдат определени в съответствие с методологията за класиране на обекта на потребителите и Регионалната оперативна авторитетна организация.
5. Ефекти от ферорезонанса
Електроинженерът трябва да постави условие да се проведе изследване, за да се установи дали има възможност за възникване на ферорезонанс във връзка с комутирането в и извън служба на потенциални трансформатори в GIS. Изследването трябва не само да покаже степента на това състояние, но и да препоръча мерки за намаляване, като използването на настроени индуктори.
6. Съпротивление и капацитет на GIS
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да предостави изчислените и измерени стойности на капацитета и съпротивлението за всеки компонент в GIS. Това включва, но не се ограничава до, бушингите, шините, изключвателите и прекъснателите.
7. Сейсмични изчисления
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да предостави всички документи, свързани с проектиране и тестване на сейсмична устойчивост (както е зададено от производителя в документацията на GIS).
8. Електромагнитна съвместимост
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да проведе изследвания на екраниране и процедури за намаляване на въздействието върху контролни, защитни, диагностични и мониторингови устройства.
9. Граждански инженерни аспекти
Инженерът трябва да поиска производителят да предостави документация за всякакви специални граждански проекти, необходими поради специфични условия на мястото, за да се акомулира GIS.
10. Заземяване и контакт
Електроинженерът трябва да постави условие производителят да проведе изследвания на заземяване в съответствие с текущата версия на стандарт IEE-Business 80. Производителят трябва да осигури, че заземяването на оборудването на GIS съответства на Националния кодекс за електрическа сигурност C2 и стандарт IEE-Business 80.
Всички изследвания трябва да бъдат представени в формални доклади и да бъдат изпратени на потребителя в зададения времеви интервал след присъждането на договора. Всички релевантни документи, включително, но не се ограничава до, изчисления, криви, предположения, графики и изходи от компютър, трябва да бъдат предоставени, за да подкрепят направените заключения.
11. Логистически изследвания
Фигура 2 представя пример на VFTO крива в 750-кВ GIS (моля, се обърнете към този пост).
Фигура 1 изобразява крива на преходно възстановяване на напрежението след окончателното изгасване на тока в високонапрегов прекъснател.
