Hogyan biztosítja a nagyfeszültségű földelőkapcsoló a rendszer védelmét

Amikor a villamosenergia-rendszer több mint 35 kV-os nagyfeszültségre emelkedik, a nagyfeszültségű földelőkapcsoló elengedhetetlen részévé válik a kapcsolóberendezésnek. Ez védi a villamosenergia-rendszert, valamint a rendszer kezelőjét is. Elengedhetetlen alkatrésze egy kapcsolóberendezés-összeállításnak, és megszakítókkal, szakaszolókkal és védelmi relékkel együtt működik. Hozzájárul a maradványfeszültség, zárlati áramok és a rendszereszközök károsodásának csökkentéséhez. A GPSwitchgear professzionális kapcsolóberendezés-gyártó, amely magas színvonalú tervezéssel integrálja be a nagyfeszültségű földelőkapcsolókat kapcsolóberendezés-megoldásaiba. Ez teljes körű rendszervédelmet biztosít távhőszolgáltató hálózatoknak, ipari üzemeknek és nagy léptékű infrastruktúráknak. Cikkünkben bemutatjuk, hogy miként nyújt rendszervédelmet a nagyfeszültségű földelőkapcsoló különböző módon.

A magasfeszültségű földelőkapcsoló levezeti a maradék feszültséget, hogy megvédje a berendezéseket és a személyzetet

Mégis eltarthat egy ideig a lemerítés, miután a kapcsolóberendezés főkörnyitója teljesen le van választva. Olyan berendezések, mint az üresjáró transzformátorok, kábelek és kondenzátorok, magasfeszültségű berendezések, sőt még a kapcsolóberendezés alkatrészei is aktiválódhatnak, és veszélyessé válhatnak a karbantartó személyzet számára. A magasfeszültségű földelőkapcsolók lemerítőként működnek, hogy gyors, alacsony ellenállású utat biztosítsanak a föld felé, és a magasfeszültségű alkatrészeket a magasfeszültségű földelőkapcsolón keresztül leföldeljék.

A magasfeszültségű földelőkapcsolók biztonságos szintre merítik le a töltést, és fenntartják a szintet 50 Volt alatt. Ennek az eszköznek csak néhány másodpercbe telik, hogy lemerítse a töltést a magasfeszültségű kapcsolókon, miután a magasfeszültségű földelőkapcsolót aktiválták. Egy példa: amikor egy kapcsolóberendezés-összeállítás és egy 110 kV-os transzformátor leáll, akkor a magasfeszültségű földelőkapcsolót aktiválják, hogy lemerítsék a transzformátor tekercseit, ezzel elkerülve a veszélyes, sőt karbantartási munkához is kedvezőtlen kisüléseket. Magas ívkisülések és szigetelés meghibásodása éppen csak megnyílhat.

A GPSwitchgear magasfeszültségű földelőkapcsolója gyorsan és biztonságosan meríti le a terhelt tekercseket a transzformátorban alacsony ellenállású, magas érintkezési ellenállású rézötvözet kapcsolóberendezés-alkatrészein keresztül, így alacsony ellenállású lemerítést biztosít.

Magas és veszélyes töltésszintek aktiválhatók a rendezett lemerítőkapcsolókhoz és trimkapcsolókhoz, nagy lemerítésű és vastag golf lemerítőkapcsolókhoz, valamint alacsony rézötvözet alkatrészekhez

Magas feszültségű földelőkapcsoló hibás szakaszok leválasztására, a hiba terjedésének megelőzése érdekében

Egy magasfeszültségű rendszerben fellépő hiba, például rövidzárlat vagy szigetelési hiba kiváltja a földelőkapcsoló működését. A hibás szakasz leválasztása megtörténik, miközben a kapcsolóberendezés többi eleme tartja a hibát, megakadályozva, hogy a hiba az egész hálózatra terjedjen. Amikor a kapcsolóberendezésben lévő megszakító lekapcsolja a hibáramot, a földelőkapcsoló aktiválódik, hogy leföldelje a hibás vonalat vagy berendezést. Ezzel egyértelmű határ keletkezik a hibás szakasz és a továbbra is működő rendszer között. Ez lehetővé teszi a karbantartó személyzet számára, hogy a hibával foglalkozzon anélkül, hogy zavarnák a működő hálózatot. Például egy 220 kV-os villamosenergia-hálózatban, ha egy kábelhiba következik be a kapcsolóberendezés egyik tápvonalán, akkor az adott tápvonalhoz tartozó elválasztó földelőkapcsoló aktiválható, így elkülönítve a hibás kábelt, miközben az összes többi tápvonal továbbra is ellátja energiával a rendszert. A kapcsolóberendezés magasfeszültségű földelőkapcsolója támogatja továbbá a GPSwitchgear kapcsolóberendezésének megszakítójával való egymásba záródást. Ez további biztonságot nyújt a hibaelhárítás során, megakadályozva élő berendezések leföldelését. Miután a megszakító lekapcsolt, a kapcsolóberendezés megszakítója ezután aktiválódik.

Hogyan szabályozzák és akadályozzák meg az íveket a nagyfeszültségű földelőkapcsolók  

Az elektromos ívek a kapcsolóberendezések egyik legveszélyesebb elemei magas feszültség esetén. Őrült hőmérsékletre képesek felmelegedni (több mint 10 000 ℉). Megolvasztják a fémeket, károsítják a szigetelést, robbanásokat okozhatnak, és a kapcsolóberendezés működési zavarát is előidézhetik. A magasfeszültségű földelőkapcsoló jelentősen csökkenti az ívképződés kockázatát. Ez azért lehetséges, mert megszünteti a feszültségkülönbségeket az alkatrészek között. Amikor a kapcsolóberendezés karbantartási üzemmódban van, a magasfeszültségű földelőkapcsoló biztosítja, hogy minden alkatrész azonos potenciálon legyen (földpotenciál). Ez megszünteti a feszültségkülönbségeket és a lehetséges ívképződést. Emellett, ha a kapcsolóberendezést véletlenül újra feszültség alá helyezik (emberi hiba vagy hibás működés), a magasfeszültségű földelőkapcsoló alacsony ellenállású utat biztosít a hibajelző áram számára. Ez kiváltja a kapcsolóberendezés védelmi reléit, így minimalizálva az ív időtartamát. Például 330 kV-os kapcsolószekrények esetén a magasfeszültségű földelőkapcsoló fenntartja a sín- és a megszakító földpotenciálját, így megelőzve az ívképződést karbantartás közben. Ez hasznos, mivel megakadályozza az ívképződést, amely élő és földelt alkatrészek véletlen érintkezésekor keletkezhet. A GPSwitchgear magasfeszültségű földelőkapcsolója ízelfojtó berendezésekkel, például ívkioltó kamrákkal van ellátva, amelyek további védelmet nyújtanak a kapcsolási műveletek során keletkező kisebb ívek ellen.

Magasfeszültségű földelőkapcsoló növeli a kapcsolóberendezés túlfeszültség-ellenálló szigetelési védelmét

A magasfeszültségű kapcsolóberendezésen szigetelőrendszer kialakítása szükséges a rendszer biztonsága érdekében, különben berendezés rövidzára, károsodás és áramkimaradás következhet be. A magasfeszültségű földelőkapcsoló védi a kapcsolóberendezés szigetelését a túlfeszültség okozta terheléstől. Rendszerüzem közben ideiglenes túlfeszültségek (például villámcsapásból vagy kapcsolási műveletekből származó túlfeszültségek) léphetnek fel, amelyek meghaladhatják a kapcsolóberendezés szigetelésének tűrési feszültségét. A szigetelésre ható túlfeszültségi terhelés csökken, ha a magasfeszültségű földelőkapcsolót a kapcsolóberendezés szigetelési túlfeszültség-levezetőivel együtt használják. Például, amikor villámcsapás történik a kapcsolóberendezés közelében, a magasfeszültségű földelőkapcsoló és a túlfeszültség-levezető kombinációja biztonságosan levezeti a villámot a földbe, és megvédi a kapcsolóberendezést a magasfeszültségű szigetelés meghibásodásától. A GPSwitchgear magasfeszültségű földelőkapcsolója száraz földelést biztosít a rossz földelés elkerülése érdekében, és védi a berendezést a maradékfeszültségből adódó szigetelési hibáktól. Környezetbarát, robosztus kivitelű, és úgy lett tervezve, hogy ellenálljon a korróziónak extrém környezetekben, mint például magas páratartalom, só permet és korrózió esetén.

Magasfeszültségű földelőkapcsoló világos állapotjelzést biztosít a kapcsolóberendezés biztonságához

A biztonság érdekében pontos állapotmeghatározás szükséges a kapcsolóberendezések üzemeltetéséhez és karbantartásához, mivel a tisztázatlan állapot téves kezelést és potenciális baleseteket okozhat. A nagyfeszültségű földelőkapcsolók megbízható állapotjelzővel rendelkeznek, amely meghatározza, hogy az egység „földelt” vagy „nyitott” pozícióban van-e, és integrálja a földelőkapcsoló állapotát a teljes kapcsolóberendezés állapotába. Az állapotjelzők mechanikusak lehetnek, például helyzetjelző mutatók, vagy elektronikusak, mint LED-ek, így a kezelők a távolságból is megállapíthatják a kapcsoló állapotát. Nagyobb kapcsolóhelyiségekben, ahol több nagyfeszültségű földelőkapcsoló is található, a kezelők az LED-eket használhatják az állapotok meghatározására. Ez leegyszerűsíti a folyamatot, és megkönnyíti a kapcsoló állapotának azonosítását, segítve a kezelőket abban, hogy elkerüljék a hibás kapcsoló aktiválását. A GPSwitchgear nagyfeszültségű földelőkapcsolója továbbá állapotjeleket küld a kapcsolóberendezés központi vezérlőrendszerébe a távoli figyeléshez és a kapcsolási műveletek rögzítéséhez. Ez a pontos állapotmeghatározás biztosítja, hogy a kapcsolóberendezés biztonságos állapotban legyen a munka megkezdése előtt, kiküszöbölve a karbantartási téves döntéseket, és növelve a rendszer védelmét.