Yüksek gerilim ayırıcıları nasıl düzenlenir ve çalışır?

Yüksek Gerilim Cihazları: Ayırıcılar Nasıl Düzenlenir ve Çalışır Yüksek gerilim elektrik ekipmanları arasında çeşitli anahtarlama cihazları kullanılır. Gruplarından birinin adı "Ayırıcılar"dır.

Randevu

Bu yapılar, elektrik devresinde yalnızca voltaj kaynağını kapatmakla kalmayan, aynı zamanda görsel olarak da görülebilmesi gereken bir kesinti oluşturmak için kullanılır.

Gerçek şu ki, elektrik kullanımının uzun tarihi boyunca, güvenli kullanımı için gelenekler gelişmiştir. Sofistike teknik cihazlara sahip yük ayırıcılar aracılığıyla meydana gelen güç kesintileri gözlemden gizlenir. Kaza durumunda voltaj, devreden çıkarma için belirlenmiş alanda kalır. Bu çok tehlikelidir ve elektrik çarpması veya elektrikli ekipmanın hasar görmesi için doğrudan bir ön koşuldur.

Bu nedenlerden dolayı, yüksek voltaj devresine anahtarlarla seri olarak ve kural olarak çalışma güvenliğini sağlamak için ayırıcılar monte edilir.

Bu süreci anlamak için, 1 numaralı trafo merkezinin kaynağından gelen elektrik, 5 çalışma bölümüne bölünmüş bir elektrik hattı üzerinden 2 ve 3 numaralı trafo merkezlerine iletildiğinde elektrik devresinin bir bölümünü sunacağız.

3 numaralı bölümde (kırmızı ile işaretlenmiş), güvenlik koşullarına göre stres giderme gerektiren teknik çalışmaların yapılması gerektiğini varsayalım.

Bunu yapmak için, güç anahtarlarını kapatmanız gerekecektir:

• 1 numaralı trafo merkezi;

• alt gerilim tarafında çalışan ve ters dönüşüm etkisi nedeniyle 3 No.lu kısım da dahil olmak üzere hatta elektrik üretecek olan 2 ve 3 No.lu trafo merkezlerinin tüketilmesi.

Anahtarlardan herhangi birinin arızalanması veya bir hata olması veya yetkisiz kişilerin kendiliğinden açılması durumunda, 3 numaralı çalışma bölümünde voltaj görünecektir ve bu kabul edilemez.

Bu nedenle, elektrik devresindeki her anahtardan sonra, ek olarak devrede güvenli ve görünür bir kesinti oluşturan bir ayırıcı takılır.

Yukarıdaki resim basit bir tek satırlık tasarımdır. Bununla birlikte, uygulamada, yüksek voltajlı güç hatları en az üç faz kullanır. 3 numaralı şantiyenin bakım için hazırlanması durumumuz için daha doğru bir şema aşağıdaki gibi olacaktır.

Üzerinde güç hattının her bir fazı "A", "B", "C" kendi rengiyle gösterilir: sarı, yeşil ve kırmızı. Tüm trafo merkezlerinde önce kendi anahtarıyla sonra ayırıcısı ile bağlantısı kesilir. Ancak o zaman 3 numaralı sitenin güç hattının her fazı topraklanır.

Bu şekilde, topraklama konusu tamamen gösterilmemiştir, sadece uygulanmasına olan ihtiyacı göstermek içindir.

Ayırıcının devredeki konumu, devre kesiciye kıyasla basitleştirilmiş tasarımını belirler. Bunun nedeni, anahtarın normal çalışma sırasında içinden geçen elektriği güvenilir bir şekilde kesmesi ve devrenin anahtar tarafından korunan bölümünün herhangi bir yerinde öngörülemeyen bir anda meydana gelebilecek çok büyük büyüklükteki acil kısa devre akımlarını güvenilir bir şekilde kesmesidir.

Bu işlemler çok karmaşıktır, ortamın iyonlaşması ve kontakları yakabilen güçlü bir elektrik arkının oluşması ile ilgilidir. Bu olayı önlemek için, yalıtkan özelliklere sahip taşıyıcıların kullanımına dayalı olarak çeşitli teknik çözümler kullanılmaktadır. Devrenin kesildiği devre kesicinin çalışma alanını doldururlar.

Arkla başa çıkmanın ikinci yönü, tetik mekanizmasının maksimum hızını sağlamaktır. Çalışma süresi bir patlama ile karşılaştırılabilir ve sinüzoidal akımın harmoniğinin yaklaşık iki salınım periyodunda gerçekleşir.

Aynı süre, devredeki bir arızayı otomatik olarak tespit eden ve kesici sürücüye bir komut gönderen modern korumalar için gereklidir.

Bu nedenle, koruma ve otomasyon yoluyla acil kapatma süresi yaklaşık 0,04 saniyedir.

Ayırıcılar için bu tür karmaşık cihazlara ihtiyaç yoktur. Operatörün eli veya elektrik motorları ile acele etmeden kapatılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Ayırıcılar, şalterlerden sonra takıldıkları için, ancak gerilim kesildikten sonra, arkın olmadığı durumlarda çalışırlar.

Ayırıcının ve devre kesicinin konumu, dağıtıcının çalışma şemasının bir parçası üzerinde görülebilir.

Uydu tarafından iletilen bu trafo merkezinin konumunun resmi böyle görünüyor.

Öndeki desteğin yanından yerden aynı alanın görünümü.

Bu nedenle ayırıcılar, anahtar voltajı kapattıktan sonra güvenli bakımı için elektrik devresinde gözle görülür bir kesinti oluşturur... Ana amaçları budur.

Ayırıcı tasarımı

Yüksek voltajlı bir ayırıcının cihazı oldukça karmaşıktır, ancak aynı voltajdaki bir güç şalterinden çok daha basittir. 330 kV ekipman için uygulama örneklerine bakalım.

Bu tür ayırıcıların açtığı tek akım, indüklenen gerilimlerden olası kapasitif deşarjlardır. Ayırıcıların güç kontakları, güç kaynaklarını kesecek şekilde tasarlanmıştır. Çalışma durumunda, maksimum yük akımı içlerinden geçer.

Sürücü kontrol kabinleri, ayırıcının her fazını ayrı ayrı veya kombinasyon halinde kontrol edecek şekilde tasarlanmıştır.

Yukarıdaki resimlere dikkatlice bakarsanız, anahtarın ve ayırıcının anahtarlama kontaklarının oldukça yüksekte olduğunu göreceksiniz. Bu, ekipmanın geri kalanı ve servis personeli için güvenlik nedenlerinden dolayıdır.

110 kV harici şaltta ayırıcının güvenli yüksekliği daha azdır.

Bu yüzden onları korumak daha iyidir, kurulumu daha kolay ve daha ucuzdur. Ancak bu, hizmete alınan ayırıcının altındaki işletme personelinin özel dikkat göstermesini gerektirir. Uygulamada, yağışlı havalarda işçilerin saçlarını kaldırdığı, elektrikli ekipmana olan güvenli mesafeyi azalttığı ve 110 kV voltajın altına düştüğü durumlar vardı.

Bu, güvenlik önlemlerinin sadece iyi bilinmesinin değil, aynı zamanda kusursuz bir şekilde uygulanması gerektiğini bir kez daha teyit ediyor.

10 kV havai iletim hattı ayırıcılarının, trafo merkezi güç şalterli dahili şalt yakınındaki direklerdeki konumu fotoğrafta gösterilmiştir.

Aşağıdaki resimde 10 kV hat ayırıcının manuel tahrik kullanılarak nasıl çalıştırılacağı gösterilmektedir. Güç trafosu yakındadır.

6 kV havai hatlar için ayırıcılar, 10 kV hatlar ile aynı cihaza sahiptir.

Tüm fotoğraflar, her bir ayırıcının aşağıdaki yapısal unsurlardan oluştuğunu göstermektedir:

• güvenli bir yüksekliğe yerleştirilmiş güç çerçevesi;

• her faz için oluşturulan boşluğun uçlarında çerçeveye sıkıca monte edilmiş destek izolatörleri;

• hattın nominal akımının güvenilir bir şekilde geçişini sağlayan ve hizmet için amaçlanan bölüme açık durumdaki voltaj beslemesini kesen bir kontak sistemi;

• bıçak hareket kontrol sistemleri.

Gerilimi 110 kV ve üzeri olan devrelerde kullanılan ayırıcılar için kontak sistemi zıt yönlerde bükülmüş hareketli iki adet yarım bıçaktan oluşmaktadır. Diğer tasarımlarda, sabit bir kontağa yerleştirilen hareketli bir bıçak daha sık kullanılır.

Ayırıcılar aşağıdakilere göre sınıflandırılır:

• kutup sayısı;

• kurulumun doğası (iç veya dış mekan);

• zincirin kırılmasını sağlamak için bıçağın hareket türü (döner, kesme veya sallama);

• kontrol yöntemleri: çalışan bir izolasyon çubuğu veya kaldıraç sistemi ile manuel olarak veya bir kontrol sistemi ile elektrik motorları (hidrolik ve hatta pnömatik kullanılabilir) ile otomatik olarak.

Çalışma şemasındaki ayırıcılarla yapılan tüm işlemler tehlikeli iş olarak sınıflandırılır, bunlar yalnızca sevk görevlisinin doğrudan kontrolü altında özel olarak tasarlanmış formlar kullanılarak eğitimli ve eğitimli personel tarafından gerçekleştirilir.

Kilitli ayırıcılar

Yüksek gerilim ayırıcılarının bir özelliği, onlarla birlikte, aynı platform üzerinde, genellikle oluşturulan boşluğun her iki tarafında topraklama bıçaklarının bulunmasıdır. Güç devrelerinde anahtarlama yapan işletme personeli için bunları manipüle etmek uygundur.

Açarken, topraklama uygulama / çıkarma ve ayırıcıyı açma / kapama sırasını doğru bir şekilde gözlemlemek önemlidir. Ayırıcının her iki tarafında topraklama yapılırken kesici kesinlikle açılmamalıdır. Bu kısa devreye neden olacaktır.

Ayırıcı açıkken ve devreye voltaj uygulandığında da toprağı zorlayamazsınız, bu da kısa devre oluşturacaktır.

Anahtarlama sırasında yanlış durumların önüne geçmek için sabit topraklayıcılar, ayırıcılar ve anahtarlar ile servis personelinin hareketlerinin teknik olarak bloke edilmesi kullanılmaktadır. Olabilir:

• tamamen mekanik;

• elektrik (elektromanyetik kilit kullanımına dayalı);

• kombine

Kilit tasarımları farklıdır. Birincil döngüde kullanılan voltaj arttıkça karmaşıklıkları ve güvenilirlikleri artar.

Elektriksel kilit tiplerini kontrol etmek için, ikincil devrelerde kullanılan ek kontaklar, kontak kanatlarının dönen millerine monte edilir. Bunlara blok kişiler (KSA) denir. Ayırıcının konumunu aynı anda kapatır veya açarken tamamen tekrarlarlar.Anahtarların ve hatların kontrol devrelerinin, korumalarının ve otomasyonunun yeteneklerini genişletmek için, bu blok kontaklar hem normalde açık hem de kapalı konumlarda tasarlanmıştır.

Sabit topraklama bıçaklarının ve yük ayırıcıların tahriklerine de benzer bir kontak bloğu takılmıştır.

Elektromanyetik engelleme kontrol devreleri, ana ekipmanın konumunun tekrarlayıcılarının kontaklarından seri ve paralel elektrik devreleri oluşturma ilkesine dayanır: anahtarlar, ayırıcılar, topraklama bıçakları.

Bu anahtarlama cihazlarından birinin konumu servis personeli tarafından değiştirildiğinde, belirli bir mantık şemasında toplanmış ikincil kontakları buna göre anahtarlanır. Güvenlik gereklilikleri ihlal edilirse, elektromanyetik engelleme elektrikli ekipmanla daha fazla eylemi yasaklar.

Bu durumda yapılan işlemlerin doğruluğunu anlamak ve yapılan hatayı aramak gerekir.

Trafo merkezi ayırıcıları için kilitleme devreleri, özel DC voltaj kaynakları tarafından beslenir.

Ayırıcılar için zorunlu gereksinimler:

• görünür bir boşluk sağlamak;

• dinamik ve termal etkilere karşı yapısal direnç;

• tüm hava koşullarında yalıtımın güvenilirliği;

• yağmur, kar yağışı, buz oluşumları sırasında çalışma koşullarının bozulması durumunda işin netliği;

• tasarımın sadeliği, kullanım ve bakım kolaylığı sağlar.

Ayırıcıların çalışma özellikleri hakkında daha fazla ayrıntı için, bkz. Bu makale.