Σημαντικά σημεία στα μελήματα μηχανικής για υψηλή τάση αεριού χωρητικού στοιχείου (GIS)

Σημαντικά σημεία στα μελετητικά εργαστήρια για υψηλή τάση αεριούχα εξοπλισμένα καταναλωτικά στοιχεία (GIS)

Μελετητικά Εργαστήρια σε Αεριούχα Καταναλωτικά Στοιχεία (GIS)

Μόλις ο ηλεκτρολόγος μηχανικός ορίσει την προκαταρκτική διάταξη του GIS και καθορίσει και προσδιορίσει τα δεδομένα των βασικών εξοπλισμών, πρέπει να διεξαχθούν επιπλέον μελέτες που αφορούν τις μηχανικές πτυχές, καθώς και τη λογιστική της παράδοσης και εγκατάστασης.

Τα πιο σημαντικά μελετητικά εργαστήρια συνοψίζονται ως εξής:

1. Συνθήκες Προσωρινής Ανάκτησης Τάσης (TRV)

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ορίσει ότι ο κατασκευαστής θα διεξάγει μια μελέτη TRV. Αυτή η μελέτη έχει ως στόχο να εκτιμήσει τη χειρότερη περίπτωση της ταχύτητας αύξησης της ανακτητικής τάσης (RRRV) και την απόλυτη κορυφαία τάση στα στροβίλια αποσύνδεσης, λαμβάνοντας υπόψη την προσωρινή απόκριση του ηλεκτρικού δικτύου που περιβάλλει το GIS. Οι υπολογισμένες τιμές TRV πρέπει να συγκριθούν με τις τιμές TRV που εγγυάται ο έλεγχος των στροβίλιων αποσύνδεσης και με τα πρότυπα θυλακοειδή TRV που είναι διαθέσιμα στα βιομηχανικά πρότυπα.

Η TRV που βιώνει ένα στρόβιλο αποσύνδεσης είναι η τάση στα άκρα του μετά την διακοπή του ρεύματος. Η μορφή της καμπύλης TRV καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού δικτύου γύρω από το στρόβιλο αποσύνδεσης. Γενικά, ο πίεσης TRV σε ένα στρόβιλο αποσύνδεσης εξαρτάται από την τοποθεσία της παρακμής, την ένταση του ρεύματος παρακμής και την συμβολή του στοιχείου σύνδεσης. Επειδή η TRV είναι ένας αποφασιστικός παράγοντας για την επιτυχή διακοπή του ρεύματος, τα στρόβιλα αποσύνδεσης ελέγχονται συνήθως σε εργαστήριο για να αντέξουν μια προδιαγραφές TRV. Αυτή η προδιαγραφές TRV ορίζεται από ένα θυλακοειδές με τέσσερα παράμετρους (δύο παράμετρους για στρόβιλα αποσύνδεσης μέχρι 100 kV). Το πρώτο διάστημα έχει υψηλή ταχύτητα αύξησης, ακολουθούμενο από ένα επόμενο διάστημα με χαμηλότερη ταχύτητα αύξησης. Η κλίση του πρώτου διαστήματος του θυλακοειδούς TRV ορίζεται ως RRRV. Σε περιπτώσεις όπου η ένταση του ρεύματος παρακμής είναι εξαιρετικά χαμηλή, πρέπει να ληφθούν υπόψη δύο παραμετρικά θυλακοειδή για να εκτιμηθεί ο πίεσης TRV σε ένα στρόβιλο αποσύνδεσης.

Εικόνα 1: Καμπύλη TRV σε Υψηλή-Τάση Στρόβιλο Αποσύνδεσης

Ο στόχος αυτής της μελέτης είναι να εκτιμηθεί η χειρότερη περίπτωση RRRV και η μέγιστη κορυφαία τάση στα στροβίλια αποσύνδεσης μέσα στο GIS, με βάση την προσωρινή απόκριση του ηλεκτρικού δικτύου που περιβάλλει το στοιχείο σύνδεσης.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την TRV, μπορείτε να αναφερθείτε σε αυτό το άρθρο.

2. Συνθήκες Πολύ Γρήγορων Προσωρινών (VFT)

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ζητήσει από τον κατασκευαστή να διεξάγει μια μελέτη VFT. Στα αεριούχα καταναλωτικά στοιχεία (GIS), μπορούν να παρουσιαστούν πολύ γρήγορες προσωρινές (VFT) υπερτάσεις με συχνότητες στο εύρος MHz κατά την λειτουργία στροβίλων αποσύνδεσης. Αυτό οφείλεται στην ταχεία κατάρρευση τάσης μέσα σε λίγα νανοδευτερόλεπτα και την μήκος και την συναξόνια σχεδίαση του GIS.

Στην περιοχή κοντά στον λειτουργούντα στρόβιλο αποσύνδεσης, μπορεί να δημιουργηθούν συχνότητες πάνω από 100 MHz. Σε τοποθεσίες πιο μέσα στο GIS, μπορούν να αναμενόνται συχνότητες στο εύρος μερικών MHz.

Οι συχνότητες και οι παράμετροι των VFT καθορίζονται από το μήκος και την σχεδίαση του GIS. Λόγω της φύσης της ταξιδιωτικής κύματος αυτού του φαινομένου, οι τάσεις και οι συχνότητες μεταβάλλονται από μια τοποθεσία σε άλλη μέσα στο GIS.

Υψηλές παράμετροι είναι πιθανό να εμφανιστούν όταν λειτουργούν μακρές τμήματα αεριούχων λεωφόρων και όταν υπάρχουν σύνδεσεις λεωφόρων στην πηγή του κύριου τμήματος λεωφόρου. Εάν οι φυσικές συχνότητες της πηγής και του λειτουργούντος άκρου του λεωφόρου είναι παρόμοιες και η διαφορά τάσης στον στρόβιλο αποσύνδεσης είναι μεγάλη, θα υπάρξει σημαντική διαφορά τάσης κατά την άνοιγη του στροβίλου αποσύνδεσης. Γενικά, οι υψηλότερες παράμετροι των VFT βρίσκονται σε ανοιχτά τμήματα GIS.

Εικόνα 2: Παράδειγμα Καμπύλης VFTO σε 750 kV GIS

Ο στόχος αυτής της μελέτης είναι να προσομοιώσει τις υπερτάσεις VFT μέσα στο GIS που παράγονται κατά την ενεργοποίηση τμημάτων στοιχείων σύνδεσης με στροβίλους αποσύνδεσης. Επιπλέον, θα πρέπει να υπολογιστούν οι υπερτάσεις VFT που προκύπτουν από την λειτουργία στροβίλων αποσύνδεσης.

3. Μελέτες Συντονισμού Μόνωσης

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ζητήσει από τον κατασκευαστή να διεξάγει μελέτες συντονισμού μόνωσης. Μια τέτοια μελέτη είναι απαραίτητη για να επιβεβαιώσει την τοποθεσία και την ποσότητα των προστατευτικών καταναλωτικών στοιχείων τύπου GIS, οι οποίοι είναι κρίσιμοι για την προστασία του εξοπλισμού GIS, οποιωνδήποτε συνδεδεμένων υπόγειων καλωδίων και άλλου εξοπλισμού με αεριούχη μόνωση.

Η μελέτη συντονισμού μόνωσης εξετάζει τις πιέσεις υπερτάσεων που παρουσιάζονται στο αεριούχο στοιχείο σύνδεσης, τις θέσεις του και τα καλώδια. Αυτές οι πιέσεις προκαλούνται από καταιγίδες που πλησιάζουν την υποσταθμό και τις γραμμές που συνδέονται με αυτή. Έτσι, για διάφορες καθορισμένες διατάξεις της υποσταθμού, συμπεριλαμβανομένης της κανονικής λειτουργικής διάταξης, θα πρέπει να προσομοιωθούν οι μέγιστες πιέσεις υπερτάσεων μέσα στο GIS και στις θέσεις, που προκαλούνται από τυπικές καταιγίδες (όπως μακρινές καταιγίδες, άμεσες καταιγίδες σε ηλεκτροδοχούς και καταιγίδες στα τελευταία πύργια αεροφωρητών).

Το κατάλληλο επίπεδο συντονισμού μόνωσης πρέπει να επιβεβαιωθεί με σύγκριση των επιπέδων μόνωσης των μεμονωμένων εξοπλισμών με τις μέγιστες πιέσεις υπερτάσεων που προβλέπονται. Αυτή η σύγκριση πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα μέγιστα διορθωτικά και ασφαλιστικά στοιχεία σύμφωνα με τα βιομηχανικά πρότυπα.

4. Υπολογισμοί Θερμικών Βαθμών

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ζητήσει από τον κατασκευαστή να παρέχει υπολογισμούς θερμικών βαθμών για όλο τον εξοπλισμό και τα συστήματα στους κύριους δρόμους ρεύματος. Αυτοί οι υπολογισμοί θερμικών βαθμών πρέπει να καθοριστούν σύμφωνα με τη μεθοδολογία βαθμολογίας της εγκατάστασης του χρήστη και της Περιφερειακής Αρχής Λειτουργίας Συστήματος.

5. Επιπτώσεις της Φερρο - Εχομονίας

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ορίσει ότι πρέπει να διεξαχθεί μια μελέτη για να αποδειχθεί εάν υπάρχει η δυνατότητα εμφάνισης φερρο - εχομονίας σε σχέση με την ενεργοποίηση και την απόσυνδεση των μετατροπέων δυναμικής στο GIS. Η μελέτη πρέπει να δείξει όχι μόνο την ένταση της κατάστασης, αλλά και να προτείνει μέτρα περιορισμού, όπως η χρήση ρυθμισμένων συνδυασμών.

6. Αντίσταση και Ικανότητα GIS

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να απαιτήσει από τον κατασκευαστή να παρέχει τις υπολογισμένες και μετρημένες τιμές ικανότητας και αντίστασης για κάθε συστατικό του GIS. Αυτό περιλαμβάνει, αλλά δεν περιορίζεται μόνο, σε εξαγωγικά, λεωφόρους, στροβίλους και στροβίλια αποσύνδεσης.

7. Σεισμικοί Υπολογισμοί

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να απαιτήσει από τον κατασκευαστή να παρέχει όλα τα έγγραφα σχετικά με τους σεισμικούς σχεδιασμούς (όπως προσδιορίζεται από τον κατασκευαστή στα έγγραφα GIS).

8. Συμβατότητα Ηλεκτρομαγνητικών Συστημάτων

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ορίσει ότι ο κατασκευαστής πρέπει να διεξάγει μελέτες σχετικά με την προστασία και τις διαδικασίες μείωσης για την αντιμετώπιση των επεμβάσεων σε συστήματα ελέγχου, προστασίας, διαγνώσεως και παρακολούθησης.

9. Μηχανικές Πτυχές

Ο μηχανικός πρέπει να ζητήσει από τον κατασκευαστή να παρέχει έγγραφα για οποιαδήποτε ειδικά μηχανικά σχέδια που απαιτούνται λόγω συγκεκριμένων συνθηκών τόπου για την εγκατάσταση του GIS.

10. Σύνδεση και Αντιστροφή

Ο ηλεκτρολόγος μηχανικός πρέπει να ορίσει ότι ο κατασκευαστής πρέπει να διεξάγει μελέτες σύνδεσης σύμφωνα με την τρέχουσα έκδοση του IEEE Standard 80. Ο κατασκευαστής πρέπει να εξασφαλίσει ότι η σύνδεση του εξοπλισμού GIS συμμορφώνεται με το National Electric Safety Code C2 και το IEEE Standard 80.

Όλες οι μελέτες πρέπει να παρουσιαστούν σε επίσημα εκθέσεις και να παραδοθούν στον χρήστη εντός του καθορισμένου χρονικού διαστήματος μετά την ανάθεση της σύμβασης. Όλα τα σχετικά έγγραφα, συμπεριλαμβανομένων, αλλά όχι περιορισμένων, σε υπολογισμούς, καμπύλες, υποθέσεις, γραφήματα και εξόδους υπολογιστών, πρέπει να παρασχεθούν για να υποστηρίξουν τα συμπεράσματα που έχουν αναδειχθεί.