Vaarat kohtia muuntimen toiminnassa ja niiden ennaltaehkäisytoimenpiteet

Muutamia tärkeitä vaaratiloja muuntimissa ovat:

• Kytkevä ylivirtaus, joka voi tapahtua tyhjiä muuntimia kytkeytettäessä tai poistettaessa, uhkaa muuntimen eristystä;

• Tyhjän muuntimen jännitekohina, joka voi vahingoittaa muuntimen eristystä.

1. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet kytkevää ylivirtausta vastaan tyhjän muuntimen kytkennässä

Muuntimen neutraalin pisteiden maaritys on ensisijaisesti suunniteltu estämään kytkevää ylivirtausta. 110 kV:n ja sitä suurempien suurvirtajärjestelmien muuntimissa osa muuntimien neutraalipisteistä jätetään maaamattomiksi yksipaikkaisen maavirran rajoittamiseksi. Toisin sanoen, verkon maaamujen muuntimien neutraalipisteiden lukumäärä ja sijainti määräytyvät monista tekijöistä, kuten muuntimen eristyksen turvallisuudesta, lyhytsolmuvarman vähentämisestä ja relaissuojan luotettavasta toiminnasta.

Tyhjiä muuntimia kytkettäessä tai järjestelmän erottamisen/parallellisoimisen toiminnoissa muuntimen neutraalin pisteen maaritys voi estää onnettomuuksia, jotka johtuvat kapasitiivisesta siirtymäylivirtauksesta tai vaiheittaisten jännitekohinoiden aiheuttamasta ulosaskelmaisesta jännitekohinasta kolmifaseisessa epäsuhdassa tai katkaisun epätasapainoisessa keskeytyksessä. Siksi kytkevän ylivirtauksen aiheuttamien vaaratilanteiden ennaltaehkäisyssä tyhjän muuntimen toiminnoissa on keskityttävä muuntimen neutraalin maarityksen kytkevänsulkijan oikeaan käyttöön.

Muuntimen neutraalin maarityksen kytkevänsulkijan toiminta perustuu seuraaviin periaatteisiin:

(1) Kun useita muuntimia toimivat yhdessä eri busseissa, jokaisella bussilla on oltava vähintään yksi muuntimen neutraalipiste suoraan maanjäristetty, jotta voidaan estää bussin muuttuminen maanjäristämättömäksi järjestelmäksi, jos bussiyhteyden katkaisija avataan.

(2) Jos muuntimen alavolttilaidalla on energialähde, muuntimen neutraalipiste on maanjäristettävä suoraan, jotta voidaan estää ylavolttilaidan katkaisun aiheuttama tilanne, jossa muuntin jää maanjäristämättömäksi (eristetty neutraali).

(3) Kun useita muuntimia toimivat yhdessä, yleensä vain yksi muuntimen neutraalipiste saa olla suoraan maanjäristetty. Muuntimen kytkennän toiminnoissa alkuperäinen suoraan maanjäristettyjen neutraalipisteiden lukumäärän on säilyttävä. Esimerkiksi, jos kaksi muuntimia toimii yhdessä – muuntimen nro 1 neutraali on suoraan maanjäristetty ja muuntimen nro 2 neutraali on maanjäristetty kuilun kautta – ennen muuntimen nro 1 sammuttamista, muuntimen nro 2 neutraalin maanjäristyskytkimen on ensin suljettava. Samoin, vasta kun muuntimen nro 1 (jonka neutraali on suoraan maanjäristetty) on onnistuneesti uudelleenkytkeytetty, muuntimen nro 2 neutraalin maanjäristyskytkimeä voidaan avata.

(4) Ennen muuntimen sammuttamista tai uudelleenkytkeyttämistä, on estettävä kolmifaseisen epäsuhdan tai katkaisun epätasapainoisen sulkeutumisen aiheuttamat ylivirtaukset, jotka voivat vaarantaa muuntimen eristystä, suoraan maanjäristämällä muuntimen neutraalipisteen. Kytkeytyksen jälkeen maanjäristysmenetelmän on mukautettava normaaliin toimintatapaan, ja muuntimen neutraalisuojan asetukset on muutettava sen maanjäristyksen mukaan.

2. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet tyhjän muuntimen jännitekohinasta

Ajoittajien tulisi ottaa toimenpiteitä toimintakomennoissa estääkseen tyhjän muuntimen jännitekohinan – esimerkiksi reaktorien kytkemällä, induktiivisilla latauksilla toimivien synkronien kondensaattorien käyttöönotolla tai muuntimen jännitetason säätelyllä (OLTC-muuntimet) pienentääksesi vastaanottavan päähän jännitettä. Lisäksi lähetyspäähän jännitettä voidaan myös asianmukaisesti alentaa. Jos lähetyspää on voimala, joka tarjoaa vain yhden alijärjestelmän, voimalan jännitettä voidaan merkittävästi alentaa laitteiston vaatimuksista riippuen. Jos voimala tarjoaa myös muita latauksia, mahdollisissa olosuhteissa voimalan busbarin voidaan jakaa, jotta osa tuotannosta voi itsenäisesti säätää jännitettä laitteiston vaatimuksista riippuen.