Važni aspekti u inženjerskim studijama visokonaponskog plinsko izoliranog prekidača (GIS)
Ključni točki u inženjerskim studijama visokonaponskog plinsko izoliranog prekidača (GIS)
Inženjerski studiji plinsko izoliranog prekidača (GIS)
Nakon što je električni inženjer definirao prednju konfiguraciju GIS-a i odredio i specificirao podatke o glavnom opremu, moraju se provesti dodatne studije vezane uz inženjerske aspekte, kao i logistiku dostave i instalacije.
Najvažnije inženjerske studije su sažete ovako:
1. Vrlo brz promet napona (TRV) uvjeti
Električni inženjer treba navesti da proizvođač provede TRV studiju. Ova studija ima za cilj procjenu najgorih uvjeta brzine porasta povratnog napona (RRRV) i maksimalne vrhunske naponske vrijednosti na prekidačima, uzimajući u obzir privremeni odgovor električne mreže oko GIS-a. Izračunate TRV vrijednosti moraju se usporediti s TRV ocjenama garantiranim u testnom izvješću prekidača i standardnim TRV omotnicama dostupnim u industrijskim standardima.
TRV iskazan na prekidaču je napon na njegovim terminalima nakon prekida struje. Oblik valovodnice TRV određen je karakteristikama električne mreže oko prekidača. Općenito, stres TRV na prekidaču ovisi o lokaciji greške, veličini strujne greške i konfiguraciji prekidnog uređaja. Budući da je TRV odlučujući parametar za uspješno prekidanje struje, prekidači se tipično testiraju u laboratoriju kako bi izdržali standardizirani TRV. Taj standardizirani TRV definiran je četveroparametarskom omotnicom (dvoparametarskom omotnicom za prekidače do 100 kV). Prvi period ima visoku brzinu porasta, a sljedeći period manju brzinu porasta. Strmina prvog perioda TRV omotnice definirana je kao brzina porasta povratnog napona (RRRV). U slučajevima kada je amplituda strujnog prekida ekstremno niska, moraju se uzeti u obzir dvoparametarske omotnice za procjenu stresa TRV na prekidaču.
Slika 1: TRV krivulja u visokonaponskom prekidaču
Cilj ove studije je procijeniti najgori RRRV i maksimalnu vrhunsku naponsku vrijednost na prekidačima unutar GIS-a, temeljenjem se na privremenom odgovoru električne mreže oko prekidnog uređaja.
Za detaljnije informacije o TRV, možete se pozvati na ovaj članak.
2. Vrlo brzi privremeni (VFT) uvjeti
Električni inženjer mora zahtijevati da proizvođač provede VFT studiju. U plinsko izoliranom prekidaču (GIS), mogu se pojaviti vrlo brzi privremeni (VFT) prekomjerni naponi s oscilacijskim frekvencijama u MHz opsegu tijekom operacija prekidnog prekidača. To je posljedica brzog kolapsa napona unutar nekoliko nanosekundi i duljine i koaksijalnog dizajna GIS-a.
U području blizu upravljanog prekidnog prekidača, mogu se generirati frekvencije veće od 100 MHz. Na lokacijama dalje unutar GIS-a, mogu se očekivati frekvencije u opsegu nekoliko MHz.
Frekvencije i amplitude VFT-ova određene su duljinom i dizajnom GIS-a. Zbog prirode talasnog pokreta ovog pojave, naponi i frekvencije variraju s jedne lokacije na drugu unutar GIS-a.
Visoke amplitude vjerojatno će se pojaviti kada se preklapaju dugački segmenti plinsko izoliranih busova i kada postoje tapirani busovi na izvoru glavnog busa. Ako su prirodne frekvencije izvora i preklapanog kraja busa slične i ako je razlika napona na prekidnom prekidaču velika, bit će značajna naponska razlika tijekom otvaranja prekidnog prekidača. Općenito, najviše amplitude VFT-a nalaze se na otvorenim segmentima GIS-a.
Slika 2: Primjer VFTO valovodnice u 750 kV GIS-u
Cilj ove studije je simulirati VFT prekomjerne napone unutar GIS-a koji nastaju prilikom energiziranja segmenata prekidnog uređaja pomoću prekidnih prekidača. Također, trebalo bi izračunati VFT prekomjerne napone rezultate prekidnih operacija prekidača.
3. Studije koordinacije izolacije
Električni inženjer mora navesti da proizvođač provede studije koordinacije izolacije. Takva studija je potrebna kako bi se potvrdila lokacija i količina GIS metalno zatvorene vrste ograničitelja prekomjernih napona, koji su ključni za zaštitu opreme GIS-a, bilo koje povezane podzemne kabelske mreže i druge opreme s zračnom izolacijom.
Studija koordinacije izolacije ispituje prekomjerne naponske stresove prisutne u plinsko izoliranom prekidaču, njegovim odjeljcima i kabelima. Ovi stresovi su izazvani munjastim talasima koji se približavaju transformatorici i linijama vezanim uz njih. Stoga, za nekoliko specifičnih konfiguracija transformatorice, uključujući normalnu radnu konfiguraciju, trebalo bi simulirati maksimalne naponske stresove unutar GIS-a i na odjeljcima, uzrokovane tipičnim munjastim udarcima (poput udaljenih udaraca, direktnih udaraca na vodiče i udaraca na zadnje toranjice nadzemnih linija).
Pogodan razina koordinacije izolacije treba se potvrditi usporedbom izolacijskih razina pojedine opreme s maksimalnim prekomjernim naponskim stresovima koje se očekuju. Ova usporedba treba uzeti u obzir maksimalne korekcije i faktore sigurnosti prema industrijskim standardima.
4. Izračuni toplinskog kapaciteta
Električni inženjer treba zahtijevati da proizvođač nudi izračune toplinskog kapaciteta za sve opreme i uređaje u glavnim strujnim putovima. Ovi izračuni toplinskog kapaciteta trebaju se odrediti u skladu s metodologijom ocjenjivanja objekta korisnika i Regionalne operativne vlasti sustava.
5. Efekti feromagnetskog rezonanca
Električni inženjer mora navesti da se provede studija kako bi se utvrdilo postoji li mogućnost feromagnetskog rezonanca u vezi s uključivanjem i isključivanjem pretvaralja napona u GIS-u. Studija treba ne samo da ukazuje na težinu stanja, nego i preporučuje mjere mitigacije, poput korištenja podešenih induktivnosti.
6. Otpornost i kapacitet GIS-a
Električni inženjer treba zahtijevati da proizvođač nudi izračunate i izmjerene vrijednosti kapaciteta i otpornosti za svaki komponent u GIS-u. To uključuje, ali se ne ograničava na, preslice, busove, prekidače i prekidnike.
7. Seizmički izračuni
Električni inženjer treba zahtijevati da proizvođač nudi sve dokumentacije vezane uz seizmičko dizajniranje i testiranje (kao što je proizvođač specificirao u GIS dokumentaciji).
8. Elektromagnetska kompatibilnost
Električni inženjer treba navesti da proizvođač provede studije o štitanju i postupcima mitigacije kako bi se riješile interferencije s kontrolnom, zaštitnom, dijagnostičkom i nadzornoj opremom.
9. Građevinski aspekti
Inženjer treba tražiti da proizvođač nudi dokumentaciju za sve posebne građevinske dizajne potrebne zbog specifičnih uvjeta lokacije kako bi se smjestio GIS.
10. Zemljanje i spajanje
Električni inženjer treba navesti da proizvođač provede studije zemljanja u skladu s trenutnom verzijom IEEE Standarda 80. Proizvođač mora osigurati da zemljanje opreme GIS-a odgovara Nacionalnom kodu za elektroenergetske bezbednosti C2 i IEEE Standardu 80.
Sve studije trebaju biti predstavljene u formalnim izvješćima i proslijeđene korisniku u određenom vremenskom okviru nakon dodjele ugovora. Sve relevantne dokumentacije, uključujući, ali ne ograničavajući se na, izračune, krivulje, pretpostavke, grafikone i računalne izlaze, trebaju biti pružene kako bi se podržale donesene zaključke.
11. Logističke studije
Slika 2 prikazuje primjer VFTO krivulje u 750 kV GIS-u (mole se pozvati na ovaj post).
Slika 1 prikazuje krivulju privremenog oporavka napona nakon završnog ugasića struje u visokonaponskom prekidaču.
