GISko Iturriko Ekintzaren Impaktu Analisia Bigarren Mailako Materialara

GISeneko Aparatzeen Ekintzak Bigarren Mailako Tresnak eta Mitigazio Arrazoiak

1.GISeneko Aparatzeen Ekintzak Bigarren Mailako Tresnetan
1.1 Transiente Mugimendu Handiko Efektuak
Gas-Insulated Switchgear (GIS) aparatzeen irekita/itxita ekintzan, kontaktuen arteko arkua berriz hasi eta amaitzeko prozesuan, sistema induktorearen eta kapazitatearen artean gertatzen den energia aldaketak, eraginak sortzen ditu, 2-4 herrialdetan kokatuta dauden fasa tensioarekin eta mikrosekunden edo milisegunden tartean luzaro. Zerbitzurik laburreko busbarrek—non aparatze kontaktuak mota bat izan dezaten eta arkua ezabatzeko aukera gabekotan—pre-strike eta re-strike fenomenoak Very Fast Transient Overvoltages (VFTO) sortzen dituzte.

VFTOak GISen barneko konduktore eta enkapsulatzaileen bidez zabaldu egiten dira. Impedantzia diskontinuitateetan (adibidez, bushings, instrument transformers, cable terminations), ibiltariak islatzen, errazten eta superposatzen dira, forma oso aldatuz eta VFTO piken handiagoak sortuz. Ondorioz, VFTOak bigarren mailako tresnen sarreran mugimendu handiko tensio altuak indartzen dituzte, elektronikaren osagarrien arriskura eramanez. Honek babestu beharreko relaiak ezokian aktibatu ditzake, hau da, tripatu egin diezaieke eta datu-prozesamendu eta datu-esleipena hauts daitezke. Gainera, VFTO-en eragindako altu mailako elektromagnetikoa interferentziak (EMI) komunikazio moduluen kalitatea gutxitzen du, bit error rate-a handituz edo datu-galdera eragiten du, hau substazioko kontrolo eta monitorizazio funtzioei eragingo dio.

1.2 Enkapsulatzailearen Potentziala Goratzen
Txinak ultra-altu-tensio (UHV) eta extra-altu-tensio (EHV) sareak hedatzen ari diren bitartean, GIS aparatzeen ekintzetik eratorritako elektromagnetikoa interferentziak gero eta handiagoa bihurtzen da. GISen koaxial egitura—barneko aluminio/kobreko konduktore eta kanpo aluminio/steel enkapsulatzaileek osatzen dutena—altu mailako transmitazio ona ditu. Hautsa efektuagatik, altu mailako transiente korrentuak konduktorearen kanpo azalpean eta enkapsulatzailearen barneko azalpean doazen, normalki eremuak ezabatzen ditu eta enkapsulatzailea lurrarekin egon behar du.

Baina, VFTO-induzitako transiente korrentuak impedantzia desberdintasunetan (adibidez, bushing edo cable terminationean) aurkitzen badira, islatze eta errazpen partzialak gertatzen dira. Batzuei tensio-komponentuak enkapsulatzailea eta lurrengatik koplatzen dituzte, horrek enkapsulatzailearen potentziala goratzen du. Honek pertsonalariaren segurtasuna arriskura eramaten du eta enkapsulatzailearen eta barneko konduktoreen arteko isolamendua gutxitzen du, materialaren zaharregitzea azeleratuz eta tresnaen biztanbidea murriztuz. Gainera, potenciala altuena kableen eta konektatutako tresnen bidez zabaldu egiten da, EMI indarraziz, faltsu tripatu, datu errore edo barruko kolapsuak sortuz—energiaren sistemaren fidagarritasuna arriskura eramanez.

1.3 Elektromagnetikoa Interferentzia (EMI)
GIS substaziotan, aparatze/breakerren ekintzetan eta tximino-egiturak eragiten dituzte bigarren mailako sistemetan traktatutako eta iradiatutako kopplaketaren bidez.

• Traktatutako interferentzia instrumentu transformatoretan eta lurraren potentzial diferentziei esker gertatzen da. VFTOak transformatoreen harangunez eta indarrezko kapazitatearen bidez primario eta sekundario zirkuituen artean koplatzen dira. Horrek oinarriko gridean sartzen ditu, oinarriko potentziala goratuz eta oinarriko loopeak sortuz, hauen estabilitatea txikituz.

• Iradiatutako interferentzia trankziente EM eremuak espazioan zabaltzen direnean, zuzenean koplatzen dira sekundario kable eta tresnetan. Elektrikoa eremu kopplaketa indarrezko nodoetan eragiten du, senhala distorsionatzen edo faltsu aktibatzen—esparru, eremu orientazioa eta tresna geometria oso sentitu dituena. Magnetikoa eremu kopplaketa Faradayen legearen arabera, zirkuitu loopean electromotive indar indarrezkoa sortzen du; bere intentsutasuna eremu indarraren, aldaketen tasa eta loopeko area mende ditzake.

1.4 Mekanikoa Bribada Efektuak
Aparatzeen ekintzetan mekanikoa bribada gertatzen da kontaktuaren eragin, hauskorra eta elektrikoa indarrezko froga ekintza askotan. Irekita/itxita egitean, kontaktuak bereizi edo eraginean, shockwaveak sortzen ditu, GIS egitura vibrazioa sortuz. Linkage eta gearren bidez, vibrazioak zabaldu egiten dira tresna sekundario berdinetara.

Bribada hau mekanikoa lotura askotan askotan, elektrikoa konexioak gutxitzen ditu, neurgailu erroreak handitzen ditu, edo—egoera oso malguetan—kurto kaskoak sortzen ditu. Denbora luzean, mekanikoa eta elektrikoa osagaien zaharregitzea azeleratzen da, tresna biztanbidea murriztuz eta fidagarritasuna gutxituz.

2.Mitigazio Arrazoiak Bigarren Mailako Tresna Babesteko
2.1 Optimizatutako GIS Egitura DISEÑOa

• Material Aukeraketa: SF₆ mixturak dielektrikoa indarraren handiagoa dituztenak erabili; isolamenduarentzat konduktibotasuna handiko materialak (adibidez, Cu/Al) aukeratu; busbar luzera eta kapazitate optimizatu VFTO amplitudia murrizteko.

• Egitura Hobekuntza: Konduktore eta shield geometriak lisatuta, elektrikoa eremu konzentrazioa gutxituz; insulatzaile sustapen diseinua hobetzeko eremu uniforme distribuzioa; kontrolatutako aparatze ekintza abiadura eta snubber circuitzuak gehitu transiente energia absorbatzeko.

• Bribada Kontrola: Hydraulic buffer edo spring instalatu operazio mekanismoen; goma amortiguatzaileak GIS eta oinarriren artean; kontaktu azalpeko prezision hobetzeko impaktu indar gutxituz.

2.2 Hobetatutako Isolamendua eta Oinarriak

• Babesleku: Inbertsu sekundario zailgarriak (adibidez, releiak, komunikazio unitateak) huts egonkorreko estalkietan (galtsitako arrautza/alu-minioa) itsasita dagoen semearekin. Erabili babesleku edo bihur-babesleku kableak oinarrizko amaitzekin; aplikatu iragazle-konektoreak eta sare-mahaiak irekitzen dituzten zatiengatik. Kable txikitentzat (<10 m), erabili puntu bakarreko babestea; luzera luzeenetarako,      hartu puntu anitzeko babestea induzitako tensioak gutxitzeko.

• Babestea: Mantendu babeste-erresistentzia ≤4 Ω. Lurra erresistentzia altuan, ezarri konexio dituzten babeste-sareak bertikaldeko barretan. Erabili puntu bakarreko babestea analogoko zirkuituetarako eta      puntu anitzeko babestea digitala/maiztasun altuko sistemetarako. Hobetu sarearen diseinua (adibidez, laukizko sare elektrikoekin) korrontearen banaketari buruzko uniformitatea eta potentzialaren gradiente baxuak lortzeko.

2.3 Iragazle eta Ezabatzeko Teknologiak

• Iragazleak: Instalatu lineako iragazleak inbertso sekundarioen sarreretan maiztasun altuko soinuak blokeatzeko. Aplikatu digital signal filtering algorithms datuen integritatea hobetzeko komunikazio kanaleetan.

• Ateraileak: Ezarri ZnO ateraileak inbertso sekundarioen ondotik VFTO eta aldaketak estaltzeko. Erabili ateraile protektiboak (SPD)      signal eta komunikazio lerroetan transiente energia lurra begiratuz, segurtasuna ziurtatuz transmitizio ahultsua.

2.4 Inbertso Sekundarioen Armadura Gizartegia

• Hardware Babestea: Berezitu instalazio ospegiak arrautza trinkoagoarekin eta zuriune gehigarriekin. Isolatu gailuak goma ospegitan edo vibrazio isolatzaile bi mailakoetan. Finkatu PCBak substrato trinkoagoekin, ertza finkatu eta amortigatzaile-padak. Pot ezaugarri nagusiak (adibidez, CIak, releiak) ingurpenetan edo elastiko holderretan lotzeko saihestu. Saihestu marra luze eta istilik garatzen direnak hazteko arriskua.

• Software Babestea: Implementatu checksums eta error-correcting codes (ECC) datu okerrak detektatzeko/korrektatzeko. Sartu “NOP” (no-operation)  instrukzioak firmwareean EMI-induzitako programa jauen berreskuratzeko, deadlocks saihestuz eta sistema erresistentzia handituz.

3.Burketa
GIS diskonektatzaile-enpresioak inbertso sekundarioetan duen eragina ulertzeko, mitigazio estrategi orokorrak elektrizitate sarea fidagarria izateko beharrezkoa dira. Elektrizitate sistemen diseinuan, eraikuntzan eta funtzionamenean, GIS eta inbertso sekundarioen arteko elektromagnetikoki compatible (EMC) lehentasuna emanda. Estruktura optimizazioa, babestea/gabestea adierazgarriak, filtro teknologia aurreratuak eta hardware/software armadura gizartegiak integratuz, diskonektatzaile-induzitako transiente, EMI eta bitarteko efektu negatiboei aurka ekintza eman daiteke—elektrizitate bidalketa seguruagoa, fidagarriagoa eta erresistentzi handiagoa lortzeko.