GIS Ayrılayıcı Operasyonlarının İkincil Ekipman Üzerindeki Etki Analizi
GIS Ayrıtmaç İşləmlərinin İkinci Təchizat Üzerindəki Təsiri və Azaltma Tövsiyələri
1.GIS Ayrıtmaç İşləmlərinin İkinci Təchizata Təsiri
1.1 Geçici Dəyərləndirilən Sürəkli Fəsilə Efektleri
Qazla Dolu Mühərrik (GIS) ayrıtmaçlarının açma/bağlama işləmləri zamanı, kontaktlar arasında təkrarlanan döyüşün yandığı və söndürüldügü səbəbindən sistem endüktivlik və kapasitivlik arasında enerji mübadiləsi baş verir, bu da nominal faz voltajının 2–4 dəfələri kimi olan və onlar micronundan bir neçə millisekund qədər davam edən keçid voltajları yaratır. Kiçik şina çubuklarında çalışırken—ayrıtmaç kontakt sürəti yavaş və döyüş söndürmə imkanı yoxdur—pre-strike və re-strike nəticələri Cəld Keçidi Sürəkli Fəsilələr (VFTO) yaratır.
VFTO-lar içərisindəki GIS həvəlləri və qablaşdırıcılar vasitəsiylə yayılır. Impedansın qeyri-sürtünməli olaraq dəyişdiyi yerlərdə (məsələn, bushinglər, cihaz transformatorları, kabel sonları), seyrək dalgalar gözlənməz şəkildə, refrakt edilir və süperpozisiya olunur, bu da dalğalı formasını dəyişdirir və VFTO zirvəsini artırır. Düzgün dalgası və nanosaniyə ölçüsündə yüksələn zaman aralığında, VFTO-lar ikinci təchizat girişlərində sürəkli fəsilə zirvələri yaradır, bu da hassas elektronika cihazlarına zərər verə bilər. Bu, qoruma relelerinin yanlış triplənməsinə səbəb olur—gərəksiz triplənməni aktivləşdirir—və yüksək dəqiqlikli sinyal emalı və məlumat köçürməsini pozaya bilər. Buna əlavə, VFTO-lar tərəfindən yaradılan yüksək dərəcəli elektromaqnitik təsirlər (EMI) kommunikasiya modullarını pozlayır, bit xətanın nisbətini artırır və ya məlumat itirməsinə səbəb olur, bu da istasyonların izlənilməsini və idarə edilməsini pozlayır.
1.2 Qablaşdırıcının Potensial Yüksələnməsi
Çin özünün super yüksek voltaj (UHV) və extra yüksek voltaj (EHV) şəbəkələrini genişləndirdikcə, GIS ayrıtmaç işləmlərindən olan elektromaqnitik təsirlər artıq səviyyədə həyata keçirilib. GIS-in koaksiyal strukturu—iç alüminium/mis həvəlləri və xarici alüminium/demir qablaşdırıcılarından ibarətdir—yüksək dərəcəli transmiyanın çox yaxşı olduğunu göstərir. Həyəcanlı dəyərlənmiş dəmir effektinə görə, yüksək dərəcəli sürəkli dəmir akımları həvəlin xarici səthində və qablaşdırıcının iç səthində axın edir, normal şərait altında sahə sızıntısını qarışdıra və qablaşdırıcıyı zərərə salır.
Lakin, VFTO-lar tərəfindən yaradılan sürəkli dəmir akımları impedansın uyğunlaşmadığı yerlərə (məsələn, bushinglər və ya kabel sonları) çatdıqda, qismən rəflər və refrakt edilir. Bəzi voltaj komponentləri qablaşdırıcı və yerdə arasına qoşulur, bu da digər halda yere bağlanmış qablaşdırıcıda anında potensial yüksələnməsinə səbəb olur. Bu, personel təhlükəsini artırır və qablaşdırıcı və iç həvəllər arasındakı dielektrik malzemenin pozmamasına səbəb olur, materialın tez yaşlanması və təchizat ömrünün azalmasına səbəb olur. Bundan əlavə, bu yüksəlmiş potensial kabel və bağlı cihazlar vasitəsiylə ikinci sistemlərə yayılır, EMI yaradır, bu da yanlış triplənmə, məlumat xətası və ya daxili arıqlara səbəb olur—bu, enerji sisteminin nəzarətini doğrudan təhlükəyə salır.
1.3 Elektromaqnitik Təsirlər (EMI)
GIS istasyonlarında, ayrıtmaç/vəya kəsici işləmləri və ya şimşək darbaları sürəkli elektromaqnitik sahələr yaratır ki, bu da ikinci sistemlərə əlavə və yayılma ilə təsir edir.
Əlavə təsirlər instrument transformatorları və yer potensialı fərqləri vasitəsiylə baş verir. VFTO-lar transformatorlarda qalan kapasitivlik və indüktivlik vasitəsiylə asılıdan bağımsız ləngələrə qoşulur. Onlar da yerə bağlanan eləmlər vasitəsiylə yer şəbəkəsinə daxil olurlar, bu da bütün yer potensialını yüksəltir və yer dövrünü yaratır, bu da ikinci təchizatı destabilizə edir.
Yayılma təsirləri sürəkli EM sahələrinin fəzada yayılması zamanı baş verir, bu da ikinci kabel və cihazlara doğrudan qoşulur. Elektrik sahəsi qoşulması yüksək impeditivlik nodlarına təsir edir, bu da sinyal deformatsiyasına və ya yanlış tetiklənməyə səbəb olur—özelliklə, məsafəyə, sahənin yönü və cihazın həcmiə həssasdır. Maqnit sahəsi qoşulması Faraday qanunu əsasında dairə dövrünə elektromotiv kuvvetlər yaratır; bu, sahənin güclüyünə, dəyişmə sürətinə və dövrün sahəsinə bağlıdır.
1.4 Mekaniki Titreşim Efektləri
Ayrıtmaç işləmləri, kontakt təsirləri, sürtünmə və make/break eylemləri zamanı elektromaqnitik qüvvələr səbəbindən mekaniki titreşimlər yaradır. Açma zamanı sürətli ayrılma və ya bağlama zamanı zəifləndirilmiş qoşulma şok dalgaları yaratır, bu da GIS strukturunu titirir. Bağlantı və dişlilik vasitəsiylə bu titreşimlər yan təchizata yayılır.
Bu titreşimlər, mekaniki sabitlərin gevşəməsinə, elektrik bağlantılarının pozulmasına, ölçmə xətalarının artırılmasına və ya—maksimum şərtlərdə—kısa məscidin yaradılmasına səbəb ola bilər. Uzun müddətli maraq, hemçinin mekaniki və elektronik komponentlərin tez yaşlanması, təchizat ömrünün qısalmasını və nəzarətin pozulmasına səbəb olur.
2.Ikinci Təchizatın Mühafizəsi üçün Azaltma Tövsiyələri
2.1 Optimallaşdırılmış GIS Struktural Desig
Material Seçimi: Daha yüksək dielektrik gücə malik SF₆ qarışımlarından istifadə edin; qorumaya üçün zəruri, yüksək iletikilik malzemələrini (məsələn, Cu/Al) seçin; VFTO amplitudunu azaltmaq üçün şina çubuğun uzunluğunu və kapasitivliyini optimallaşdırın.
Struktural İyileştirmələr: Elektrik sahəsini təkmilləşdirmək üçün həvəl və qoruyucu geometrilerini düzgün edin; ümumi sahə paylanmasını təmin etmək üçün dielektrik dəstəklərin dizaynını iyileştirin; ayrıtmaç işləmlərin sürətini kontroll edin və sürəkli enerjiyi qazanmaq üçün snubber ləngələri əlavə edin.
Titreşim Kontrolü: Operasiya mexanizmlərinə hidrolik tamponlar və ya yaylar quraşdırın; GIS və temellər arasında gümüş dempferlər istifadə edin; təsir qüvvələrini minimala endirmək üçün kontakt səthinin dəqiqliyini artırın.
2.2 Qorumaya və Yerə Bağlanmaya Güçləndirilmə
Şəffaflaşdırma: Həssas ikinci təchizat (məsələn, rölaylar, kommunikasiya vahidləri) qalvandızlaşmış çəlik/alüminiumdan hazırlanmış şəffaflaşdırılmış qabdalara yerləşdirin. Şəffaflaşdırılmış və ya ikiqat şəffaflaşdırılmış kabel istifadə edin və onları düzgün sonlandırın; filtrlənmiş konektorlar və zəriflərin üzərində metal şəbəkələr tətbiq edin. Qısa kabel üçün (<10 m), nöqtəvi qaraxanadan istifadə edin; daha uzun sərgilər üçün isə, indusiyaləşdirilmiş voltajları minimuma endirmək üçün bir neçə nöqtəli qaraxanadan istifadə edin.
Qaraxana: Qaraxana direncini ≤4 Ω saxlayın. Yüksək rezistivlikli topraklarda, şaquli palochalarla bağlı qaraxana şəbəkələr tətbiq edin. Analog şəbəkələr üçün nöqtəvi qaraxanadan, digital/yüksək dəqiqlik sistemləri üçün isə bir neçə nöqtəli qaraxanadan istifadə edin. Şəbəkənin strukturu (məsələn, kəskin köşələrə malik düzbucaqlı şəbəkə) optimallaşdırılmalıdır ki, elektrik akımının bərabər dağılışı və aşağı potensial gradienti təmin edilsin.
2.3 Filtrləmə və Sönüm Təhlükəsizlik Texnologiyaları
Filtrlər: İkinci təchizat girişlərində yüksək dəqiqlik gürültüsünü bloklayıcı enerji xətləri filtrləri quraşdırın. Kommunikasiya kanallarında məlumat bütövlüğünü artırmaq üçün rəqəmsal signal filtrləmə alqoritmləri tətbiq edin.
Sürəc Koruması: İkinci təchizata yaxın ZnO lülələri quraşdırın, VFTO və kommutasiya sürəclərini qısadır. Signal və kommunikasiya xətlərində sürəc koruma cihazları (SPD) istifadə edin, transient enerjini qaraxanaya yönəldərək, zayıf-sinyal nəqlinin stabiilliyini təmin edin.
2.4 Gücləndirilmiş İkinci Təchizat Mühərrikləşdirməsi
Aparat Mühərrikləşdirməsi: Montaj qollarını daha qalın çəlik və əlavə stiffenerlərlə gücləndirin. Aparatı lateks montajları və ya iki mərhələli titrəmə izolyatorları ilə izolyasiya edin. PCB-ləri daha qalın bazislər, kenar sabitləmələr və demplər ilə sabitləyin. Kritik komponentləri (məsələn, IC-lər, rölaylar) kapsülantlarda və ya elastik tutucularda yerləşdirin ki, çəkilməsinə mane olun. Uzun, in izlərdən imtina edin ki, parçalanma riski azaldılsın.
Proqram Mühərrikləşdirməsi: Məlumat pozulmasını aşkar etmək/düzəltmək üçün checksum və səhv düzəltmə kodlarını (ECC) tətbiq edin. Firmware-da EMI tərəfindən proqram sıçrayışlarına qarşı bərpa etmək üçün "NOP" (heç bir əməliyyat) instruksiyaları yerləşdirin, bu da deadlocks-dan qoruyur və sistem dayanıklılığını artırır.
3.Neticə
GIS ayıraç əməliyyatlarının ikinci təchizata təsiri haqqında cəmi anlayış, şəbəkənin nəzarəti üçün ümumi mühərrikləşdirmə strategiyalarının vacib olduğunu ortaya çıxır. Elektromaqnitik uyğunluq (EMC) GIS və ikinci sistemlər arasında təyin, qurulum və işləmə zamanında öncələr verilməlidir. Struktural optimallaşdırma, sağlam şəffaflaşdırma/qaraxana, innovativ filtrləmə və aparat/proqram mühərrikləşdirmənin inteqrasiyası, ayıraç tərəfindən yaradılan transientes, EMI və titrəmələrin mənfi təsirlərini effektiv şəkildə minimuma endirir - bu, daha təhlükəsiz, daha nəzarət edilə bilən və daha dayanıqlı enerji təminatını təmin edir.
