Как высоковольтный заземляющий выключатель обеспечивает защиту системы

Когда в энергосистеме напряжение превышает 35 кВ, высоковольтный заземляющий выключатель становится очень важной частью коммутационного оборудования. Он защищает как саму энергосистему, так и оператора. Это необходимый компонент комплекта коммутационных аппаратов и работает совместно с выключателями, разъединителями и реле защиты. Он помогает уменьшить остаточное напряжение, токи короткого замыкания и повреждение оборудования системы. Компания GPSwitchgear — профессиональный производитель коммутационного оборудования, которая интегрирует высоковольтные заземляющие выключатели в свои решения по коммутационным устройствам с применением передовых проектных решений. Это обеспечивает полную защиту систем электросетей, промышленных предприятий и крупных объектов инфраструктуры. В этой статье мы рассмотрим различные способы, с помощью которых высоковольтный заземляющий выключатель обеспечивает защиту системы.

Высоковольтный заземляющий выключатель снимает остаточное напряжение для защиты оборудования и персонала

Однако после полного отключения главного выключателя распределительного устройства может потребоваться некоторое время для разрядки. Такое оборудование, как неработающие трансформаторы, кабели и конденсаторы, высоковольтное оборудование, а также компоненты распределительных устройств, могут оставаться заряженными и представлять опасность для обслуживающего персонала. Высоковольтные заземляющие выключатели выполняют функцию разрядников, обеспечивая быстрый и низкоомный путь к земле и заземление высоковольтных компонентов через высоковольтный заземляющий выключатель.

Высоковольтные заземляющие выключатели разряжают напряжение до безопасного уровня и поддерживают его ниже 50 Вольт. Этот прибору требуется всего несколько секунд для разрядки высоковольтных переключателей после активации высоковольтного заземляющего выключателя. Например, после отключения комплекта коммутационной аппаратуры и трансформатора 110 кВ, высоковольтный заземляющий выключатель активируется для разрядки обмоток трансформатора, предотвращая опасные и даже вредные для технического обслуживания разряды. Высокие дуги и пробой изоляции просто необходимо устранить.

Высоковольтный заземляющий выключатель GPSwitchgear быстро и безопасно разряжает нагруженные обмотки трансформатора благодаря низкому сопротивлению и компонентам коммутационной аппаратуры из медного сплава с высоким контактным сопротивлением, обеспечивая разряд с низким сопротивлением.

Высокие и опасные уровни заряда могут быть направлены на специальные разрядные переключатели и регулировочные переключатели, переключатели с высоким разрядом и мощные разрядные переключатели, а также компоненты из низкого медного сплава

Высоковольтный заземляющий выключатель изолирует неисправные участки для предотвращения распространения неисправности

Неисправность в высоковольтной системе, например короткое замыкание или нарушение изоляции, вызывает срабатывание заземляющего разъединителя. Происходит изоляция участка с неисправностью, в то время как другие компоненты коммутационного оборудования локализуют проблему, предотвращая её распространение на всю сеть. После того как выключатель в коммутационном оборудовании срабатывает и отключает ток повреждения, активируется заземляющий разъединитель, который заземляет линию или оборудование, находящиеся под неисправностью. Таким образом создаётся чёткая граница с неисправным участком, в то время как остальная часть системы продолжает работать. Это позволяет персоналу проводить ремонтные работы на участке с неисправностью, не нарушая работу функционирующей сети. Например, в электросети 220 кВ, если возникает неисправность кабеля в одной из фидерных линий коммутационного оборудования, можно активировать разъединитель-заземлитель для этого фидера, чтобы изолировать неисправный кабель, в то время как все остальные фидеры продолжают питать систему. Заземляющий разъединитель высокого напряжения в коммутационном оборудовании также поддерживает блокировку с выключателем коммутационного оборудования от GPSwitchgear. Это обеспечивает дополнительную безопасность при изоляции неисправности, предотвращая заземление находящегося под напряжением оборудования. После срабатывания выключателя активируется заземляющий разъединитель коммутационного оборудования.

Как высоковольтные заземляющие выключатели контролируют и предотвращают дугу  

Электрические дуги являются одним из самых опасных элементов коммутационной аппаратуры при высоком напряжении. Они могут достигать экстремально высоких температур (свыше 10 000 ℉). Дуга способна плавить металл, повреждать изоляцию, вызывать взрывы и приводить к сбоям в работе коммутационного оборудования. Наличие заземляющего разъединителя высокого напряжения помогает значительно снизить риск возникновения дуги. Это происходит за счёт устранения разности потенциалов между компонентами. Когда коммутационная аппаратура находится в режиме технического обслуживания, заземляющий разъединитель высокого напряжения обеспечивает одинаковый потенциал (потенциал земли) для всех компонентов. Это устраняет разность потенциалов и предотвращает появление дуг. Кроме того, если коммутационная аппаратура случайно будет повторно подключена под напряжение (из-за человеческой ошибки или неисправности), заземляющий разъединитель высокого напряжения создаёт путь с низким сопротивлением для тока короткого замыкания. Это приводит к срабатыванию защитных реле коммутационной аппаратуры, что минимизирует продолжительность дугового разряда. Например, в шкафах коммутационной аппаратуры на 330 кВ заземляющий разъединитель высокого напряжения поддерживает потенциал земли на шине и разъединителе, предотвращая возникновение дуг во время обслуживания. Это удобно, поскольку предотвращает дуги, вызванные случайным контактом между токоведущими и заземлёнными компонентами. Заземляющий разъединитель высокого напряжения от GPSwitchgear оснащён средствами гашения дуги, такими как дугогасительные камеры, чтобы дополнительно подавлять небольшие дуги при операциях переключения.

Повышение защиты от перенапряжения в коммутационном оборудовании за счет высоковольтного заземляющего выключателя

Установка системы изоляции на высоковольтных коммутационных аппаратах необходима для обеспечения безопасности системы, в противном случае это может привести к короткому замыканию оборудования, его повреждению и отключениям электроэнергии. Высоковольтный заземляющий выключатель защищает изоляцию коммутационного оборудования от перенапряжений. Временные перенапряжения (например, от ударов молнии и коммутационные перенапряжения) могут возникать во время работы системы и превышать выдерживаемое напряжение изоляции коммутационного оборудования. Перегрузка изоляции перенапряжением снижается при использовании высоковольтного заземляющего выключателя совместно с разрядниками от импульсных перенапряжений в изоляции коммутационного оборудования. Например, когда удар молнии происходит вблизи коммутационного оборудования, комбинация высоковольтного заземляющего выключателя и разрядника безопасно отводит молнию на землю и защищает коммутационное оборудование от пробоя изоляции при высоком напряжении. Высоковольтный заземляющий выключатель от GPSwitchgear обеспечивает сухое заземление, чтобы избежать плохого заземления, и защищает от отказа изоляции из-за остаточного напряжения. Он экологически чистый, прочный и спроектирован так, чтобы выдерживать коррозию в экстремальных условиях, таких как высокая влажность, солевой туман и агрессивная среда.

Высоковольтный заземляющий выключатель обеспечивает четкую индикацию состояния для безопасности коммутационного оборудования

Для безопасной эксплуатации и технического обслуживания коммутационных аппаратов требуется точное определение их состояния, поскольку неясный статус может привести к ошибочным действиям и потенциальным авариям. Заземляющие разъединители высокого напряжения оснащаются надежными индикаторами состояния, определяющими, находится ли устройство в положении «заземлено» или «открыто», и интегрируют статус заземляющих разъединителей в общий статус коммутационного оборудования. Индикаторы могут быть механическими, например указатели положения, или электронными, такими как светодиодные индикаторы, что позволяет операторам определять положение разъединителя на расстоянии. В крупных помещениях с несколькими заземляющими разъединителями высокого напряжения операторы могут определять их состояние по светодиодным индикаторам. Это упрощает процесс и облегчает определение положения разъединителей, помогая операторам избежать включения не того разъединителя. Заземляющий разъединитель высокого напряжения от GPSwitchgear также передает сигналы о своем состоянии в центральную систему управления коммутационным оборудованием для дистанционного контроля и регистрации операций переключения. Такое точное определение состояния обеспечивает безопасное положение коммутационного оборудования перед началом работ, исключает ошибки при обслуживании и повышает уровень защиты системы.