Hvordan redusere effekter av svært hurtige transienter (VFT) på HV-utstyr

VFT overvoltages

Nivået som ble oppnådd ved svært raskt transients (VFT) overvoltages stammer fra frakobling av bryteren eller linje-til-bakken feil inne i et gassisolert bryterutstyr (GIS) ligger under det grunnleggende isolasjonsnivået (BIL) på transformatorstasjonen og eksternt utstyr.

Hvordan redusere effekter av svært hurtige transienter (VFT) på HV-utstyr (på bildet: "400kV GIS Phase 7, Qatar, kreditt: ABB)

Derimot, aldring av isolasjon av eksternt utstyr på grunn av hyppige VFT må vurderes.

Transient kabinett spenning (TEV) er et lite energi fenomen, og det er det ikkebetraktet som farlig for mennesker; Hovedproblemet ligger i faren for overraskelsesjokk-effekten. Eksterne transienter kan forårsake interferens med eller til og med skade på transformatorens kontroll, beskyttelse og annet sekundært utstyr.

Figur 1 - Måling og simulering av overspenninger i en 420 kV GIS ved å lukke en bryter

SF6 isolasjon

Fordeling forårsaket av VFT overvoltages er usannsynlig i et godt designet GIS isolasjonssystem under normale operasjoner.

Men ved ultra høyspenningssystemer, mer enn 1000 kV, hvor forholdet mellom BIL og systemspenningen er lavere, er det mer sannsynlig at sammenbrudd er forårsaket. På disse nivåene kan VFT overvoltages reduseres ved å bruke motstandsspenne frakoblere.

transformers

På grunn av bratte vinkelimpulser kan direkte tilkoblede transformatorer oppleve en ekstremt ikke-lineær spenningsfordeling langs høyspenningsviklingen, koblet til olje-SF6-bøsninger og høyresonanspenninger på grunn av forbigående oscillasjoner generert i GIS.

Frakoblere og brytere

Isolasjonssystemet til brytere og brytere er ikke truet av VFT overvoltages generert i tilstøtende GIS-utstyr. Jordfeil forårsaket av VFT-overspenninger har blitt observert i frakoblingsoperasjoner, da resterende ledergrener kan aktiveres ved forbedret feltgradient til bakken.

Innhegning

Transient kabinettransienter (TEV) kan:

• Årsak sparking over isolerte flenser og til isolerte busbars av CT, og
• Kan punktere isolasjon som er ment å begrense spredningen av sirkulerende strømmer i kabinettet.

TEV kan minimeres med en skikkelig utforming og anordning av substasjonsmastene, holder bakken så kort og rett sommulig for å minimere induktansen, øke antall tilkoblinger til bakken, innføre skjerming for å hindre internt generert VFT fra å nå utsiden av kabinettet, og installere spenningsbegrensende varistorer hvor avstandsstykker må benyttes.

foringer

Svært få problemer har blitt rapportert med kapasitivt graderte bushings. Høye impedanser i forbindelse med det siste graderte laget til kabinettet bør unngås.

Sekundært utstyr

TEV kan forstyrre sekundær utstyr eller skade følsomme kretser ved å heve boligpotensialet dersom de er direkte forbundet, eller via kabelskjerm til GIS-kabinett ved å avgi fri stråling som kan forårsake strømmer og spenninger i tilstøtende utstyr.

Koblingen av utstrålet energi kan reduseres medmontering av kontrollkabler tett langs kabinettstøttene og andre jordforbindelse, jordkabelskjermene i begge ender med ledninger så korte som mulig, eller ved hjelp av optiske koblingstjenester. Spenningsbegrensende enheter må kanskje installeres.

Henvisning: Håndboken for elektrisk kraftteknikk - Ed.L.L. Grigsby (Få hardcopy fra Amazon)