Mataas na boltahe na teknolohiya sa kuryente, mga uri ng pagkakabukod ng halaman at koordinasyon ng pagkakabukod

Mataas na boltahe na pamamaraan

Ang high voltage engineering ay isa sa mga pangunahing disiplina sa isang bilang ng mga espesyalidad na elektrikal, elektrikal at electrophysical.

Ito ay malawakang ginagamit sa maraming sektor ng pambansang ekonomiya. Kaugnay ng mga high-voltage power system, pinag-aaralan ng disiplinang ito ang electrical insulation at ang mga prosesong nagaganap sa insulation kapag nalantad sa mga rated (operating) na boltahe at sobrang boltahe.

Ang mga pag-install na may mataas na boltahe, batay sa mga katangian ng mga proseso sa pagkakabukod ng kuryente, ay kinabibilangan ng mga pag-install na may nominal na boltahe sa itaas ng 1000 V.

Ang kurso ng high voltage technique ay karaniwang nahahati sa dalawang bahagi. Ang unang bahagi ay tumutugon sa mga isyung nauugnay sa disenyo, teknolohiya, pagsubok at pagpapatakbo. pagkakabukod ng mga electrical installation… Sinusuri ng ikalawang bahagi ang paglitaw ng mga overvoltage sa mga de-koryenteng network at mga pamamaraan para sa kanilang limitasyon.

Ang parehong bahagi ng high-voltage na teknolohiya ay malapit na nauugnay sa isa't isa, at ang pangkalahatang solusyon sa mga problema ng isa o ng iba pang bahagi ay dapat na isagawa sa isang relasyon sa isa't isa.

Ang hanay ng mga isyu na tinutugunan ng mataas na boltahe na teknolohiya ay kinabibilangan ng:

• electric field sa mataas na boltahe;

• electric discharge at surfing sa dielectrics;

• electrical insulation at insulating structures;

• mga paraan ng proteksyon ng surge at surge;

• mga isyu na may kaugnayan sa mga kagamitan ng mga high-voltage na laboratoryo, mga pagsukat ng mataas na boltahe, mga paraan ng preventive testing ng insulation at insulation structures, ground currents at grounding device.

Ang bawat isa sa mga tanong na ito ay may sariling katangian at independiyenteng kahalagahan. Gayunpaman, lahat ng mga ito ay naglalayong malutas ang pangunahing problema ng mataas na boltahe na teknolohiya - paglikha at pagkakaloob ng mapagkakatiwalaang gumaganang electrical insulation ng mataas na boltahe na pag-install (paglikha ng mga istruktura ng pagkakabukod na may teknikal at matipid na makatwirang antas ng pagkakabukod).

Halimbawa, ang mga pagtagas ng gas ay may malaking independiyenteng kahalagahan, ngunit sa mga high-voltage na teknolohiya ay isinasaalang-alang sila sa mga tuntunin ng mga katangian ng pagkakabukod, dahil ang mga gas, lalo na ang hangin, ay naroroon sa lahat ng mga istruktura ng pagkakabukod.

Ang disiplinang pang-agham na ito ay bumangon nang sabay-sabay sa paglitaw ng mga unang pag-install ng mataas na boltahe, nang nagsimula ang pagkakabukod ng kuryente upang matukoy ang pagiging maaasahan ng kanilang operasyon.

Habang lumalaki ka nominal na boltahe ng mga pag-install ang mga kinakailangan sa pagkakabukod ay tumataas.Ang mga kinakailangang ito ay higit na tinutukoy ng mga lumilipas na nangyayari sa iba't ibang bahagi ng mga electrical installation sa panahon ng circuit switching, ground faults, atbp. (internal surges) at lightning discharges (atmospheric surge).

Kaugnay ng paglutas ng mga problema ng teknolohiyang may mataas na boltahe, ang mga espesyal na laboratoryo na may mataas na boltahe ay kinakailangan para sa pagkuha ng mataas na boltahe ng iba't ibang uri at anyo, pati na rin ang mga aparatong pagsukat ng mataas na boltahe.

Samakatuwid, isinasaalang-alang ng high-voltage engineering ang pangunahing kagamitan ng modernong high-voltage laboratories at high-voltage measurements.

Bilang karagdagan, ang daloy ng mga alon sa lupa (pang-industriya na dalas at pulso) ay isinasaalang-alang mula sa punto ng view ng pag-aayos ng nagtatrabaho at proteksiyon na mga earthings, kinakailangan upang matiyak ang mga mode ng pagpapatakbo ng mga high-voltage na pag-install at ang kaligtasan ng kanilang pagpapanatili .

Ang high-voltage engineering ay ang tanging pang-akademikong disiplina na komprehensibong sumusuri sa pagganap ng mga istruktura ng pagkakabukod sa mga electrical system, kaya naman isa ito sa mga pangunahing disiplina para sa lahat ng electrical engineering at electrical engineering majors.

Mga uri ng pagkakabukod para sa mataas na boltahe na electrical installation

Moderno mga sistema ng kuryente, na binubuo ng isang bilang ng mga power plant (NPP, HPP, GRES, TPP), substation, overhead at cable power lines, ay naglalaman ng tatlong pangunahing uri ng high voltage insulation: station, substation at line insulation.

Sa pagkakabukod ng gas isama ang pagkakabukod ng mga de-koryenteng kagamitan na inilaan para sa panloob na pag-install, iyon ay, ang pagkakabukod ng mga umiikot na makina (generator, motor at compensator), mga de-koryenteng aparato (switch, limiter, reactor, atbp.). mga power transformer at autotransformer, pati na rin ang mga electrical insulating structure para sa panloob na pag-install (mga socket at support insulators, atbp.).

Para sa paghihiwalay ng substation isama ang pagkakabukod ng mga de-koryenteng kagamitan na inilaan para sa panlabas na pag-install (sa bukas na bahagi ng substation), i.e. pagkakabukod ng mga transformer ng kapangyarihan at mga autotransformer, panlabas na mga de-koryenteng aparato, pati na rin ang mga istruktura ng paghihiwalay ng elektrikal para sa panlabas na pag-install.

Para sa paghihiwalay ng linya isama ang overhead line insulation at cable line insulation.

Ang elektrikal na pagkakabukod ng mataas na boltahe na pag-install ay nahahati sa panlabas at panloob. Sa panlabas na pagkakabukod isama ang mga de-koryenteng insulating device at istruktura sa hangin, at sa panloob na pagkakabukod — mga aparato at istruktura sa isang likido o semi-likidong daluyan.

Tinutukoy ng mataas na boltahe na pagkakabukod ang pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ng mga sistema ng kuryente, at samakatuwid ay napapailalim ito sa mga kinakailangan para sa lakas ng kuryente kapag nakalantad sa mataas na boltahe at overvoltage, lakas ng makina, paglaban sa mga impluwensya sa kapaligiran, atbp.

Ang pagkakabukod ay dapat makatiis sa operating boltahe sa loob ng mahabang panahon pati na rin ang epekto iba't ibang uri ng overvoltage.

Ang panlabas na pagkakabukod na inilaan para sa panlabas na pag-install ay dapat gumana nang mapagkakatiwalaan sa ulan, niyebe, yelo, iba't ibang mga pollutant, atbp. Ang panloob na pagkakabukod, kumpara sa panlabas na pagkakabukod, ay karaniwang may mas mahusay na mga kondisyon sa pagtatrabaho.Sa mga bulubunduking lugar, ang panlabas na pagkakabukod ay dapat gumana nang maaasahan sa pinababang presyon ng hangin.

Maraming mga uri ng mga istruktura ng pagkakabukod ng kuryente ang dapat na tumaas ang lakas ng makina. Halimbawa, mga insulator ng suporta at manggas, manggas, atbp. dapat paulit-ulit na makatiis sa epekto ng malalaking electrodynamic forces sa panahon ng mga short circuit, line insulators (garlands) at high-support electrical insulating structures — wind loading, dahil ang hangin ay maaaring lumikha ng mataas na presyon.

Ang limitasyon ng mga overvoltage na mapanganib para sa pagkakabukod sa iba't ibang mga operating mode ay isinasagawa gamit ang tulong mga espesyal na proteksiyon na aparato.

Ang mga pangunahing proteksiyon na aparato ay mga arrester, surge arrester, protective capacitances, arc suppression at reactive coils, lightning arresters (rope at rod), high-speed circuit breaker na may awtomatikong pagsasara ng mga aparato (AR).

Ang mga makatwirang hakbang sa pagpapatakbo ay nakakatulong upang matiyak ang maaasahang operasyon ng pagkakabukod kapag gumagamit ng mga limiter at iba pang mga proteksiyon na aparato. Kasama sa mga ito ang koordinasyon ng pagkakabukod, pagsasaayos ng mga panaka-nakang pagsusuri sa pag-iwas sa pagkakabukod (upang matukoy at maalis ang mahinang pagkakabukod), saligan ng mga neutral ng mga transformer at iba pa .

Koordinasyon ng paghihiwalay

Ang isa sa mga pangunahing problema na lumitaw sa disenyo ng pagkakabukod sa mataas na boltahe na teknolohiya ay ang kahulugan ng tinatawag na "Antas ng pagkakabukod", iyon ay, ang boltahe na maaari nitong mapaglabanan nang hindi nasira.

Ang pagkakabukod ng mga de-koryenteng pag-install ay dapat isagawa na may tulad na limitasyon ng lakas ng kuryente na hindi magkakaroon ng overlap (pagkasira) sa anumang posibleng overvoltage.Gayunpaman, ang pagkakabukod na ito ay masyadong mahirap at mahal.

Samakatuwid, kapag pumipili ng pagkakabukod, ipinapayong huwag sumama sa linya ng paglikha ng isang limitasyon sa lakas ng kuryente nito, ngunit kasama ang linya ng paglalapat ng mga naturang proteksiyon na mga hakbang na, sa isang banda, pinipigilan ang paglitaw ng mga overvoltage na alon na mapanganib para sa pagkakabukod, at sa kabilang banda, pinoprotektahan nito ang pagkakabukod mula sa mga nangyayaring surge wave...

Samakatuwid, ang pagkakabukod ay pinili sa isang tiyak na antas, ibig sabihin. tinukoy na halaga para sa discharge at breakdown boltahe, na isinasaalang-alang ang mga hakbang sa proteksiyon.

Antas ng paghihiwalay at ang mga hakbang sa proteksiyon ay dapat piliin sa paraang hindi bumagsak ang pagkakabukod sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang anyo ng overvoltage na nagaganap sa isang naibigay na pag-install, at sa parehong oras ay may pinakamababang sukat at gastos.

Ang pagkakasundo ng pinagtibay na antas ng pagkakabukod at mga hakbang sa proteksiyon na may mga overvoltage na nakakaapekto sa pagkakabukod ay tinatawag koordinasyon ng paghihiwalay.

Ang mga antas ng pagkakabukod para sa mga pag-install na may boltahe na 220 kV kasama ay pangunahing tinutukoy ng mga halaga ng mga overvoltage sa atmospera, i.e. ang mga ito ay makabuluhang mas mataas kaysa sa mga halaga ng mga panloob na overvoltage, at ang koordinasyon ng pagkakabukod sa kanila ay batay sa mga katangian ng salpok.

Ang mga antas ng pagkakabukod ng mga pag-install na 330 kV at mas mataas ay pangunahing tinutukoy ng mga panloob na overvoltage, at ang koordinasyon ng pagkakabukod sa mga ito ay batay sa pagsasaalang-alang sa mga posibleng magnitude ng mga overvoltage na ito.

Ang koordinasyon ng pagkakabukod ay lubos na nakasalalay sa neutral na punto ng pag-install. Ang mga pag-install na may nakahiwalay na neutral ay nangangailangan ng mas mataas na antas ng pagkakabukod kaysa sa mga pag-install na may neutral na hard earthed.