Table of Contents

תיאום בידוד הוא משמעת הנדסית בסיסית בעיצוב תת-קרקעי גבוה המבטיח ציוד חשמלי יכול לעמוד בלחצים החשמליים השונים שנפגשו במהלך פעילות נורמלית ותנאים חריגים.תהליך שיטתי זה כרוך בבחירת רמות בידוד מתאימות עבור ציוד, יישום אמצעי הגנה, והקמת מסגרת מתואמת אשר מאזן בטיחות, אמינות ושיקולים כלכליים.

מהו Insulationתיאום?

התיאום ב בידוד הוא "הבחירה של כוח בידוד" והוא סדרה של צעדים המשמשים לבחירת הכוח הדיאלקטרי של הציוד ביחס למתחים התפעוליים ולהתעלות הטרנסנדנטלית שיכולה להופיע על המערכת שעבורה נועד הציוד.תהליך זה דורש שיקול זהיר של גורמים מרובים כולל סביבת השירות, בידוד לעמוד במאפיינים, ביכולת מעצר, ובמקרים מסוימים, את ההסתברות הסטטיסטית של עלייה.

המטרה העיקרית של תיאום בידוד היא להקים שולי מגן בין הלחצים החשמליים כי הציוד יחווה ויכולתו לעמוד בלחצים ללא כישלון.זה דורש איזון אסטרטגי בין כוח בידוד של רכיבי מערכת לבין אסטרטגיית הגנת הגדיל, להבטיח אמינות ללא תכנון יתר.התהליך חייב לקחת בחשבון גם את הלחץ הצפוי, כגון מתחים תפעוליים רגילים, ואירועים בלתי צפויים כמו התקפי ברקים והחלפת פעולות.

האופן שבו בידוד על כל מערכת כוח מוגן הוא למעשה בעיה כלכלית.ברור, לא סביר להניח כי בידוד רק עבור מתח תפעול ובכך לאפשר לכל טרנסים לגרום לכישלון בידוד. בדומה, נראה בלתי סביר באותה מידה לאיים על כל האירועים הטרנסנדנטליים, גם אם זה אפשרי.פתרון ביניים הדורש כמה השקעות סבירות בידוד וציוד הגנה הוא בדרך כלל פשרה שננקטה בקפידה על ידי התנגשויות אלה.

קונסולת Insulation

שיטות תיאום בידוד נשלטות על ידי סטנדרטים בינלאומיים מקיפים המספקים מסגרות לקביעת רמות בידוד ואמצעי הגנה.זה נשלט על ידי סטנדרטים בינלאומיים כגון IEC 60071-1, IEEE C62.82.1, ומדריכי לוויה לעיצוב בידוד ספציפי ציוד. תקנים אלה קובעים מתודולוגיות עקביות כי מהנדסים ברחבי העולם יכולים ליישם כדי להבטיח תכנון תת-קרקעי בטוח ואמינה.

סדרת IEC 60071

תקן IEC לרמה של בידוד בסיסי מוגדר בעיקר ב-IEC 60071, שכותרתו "תיאום בין-הכלל - חלק 1: הגדרות, עקרונות וכללים" תקן זה מספק את הבסיס לבחירת רמות בידוד במערכות חשמל.הסדרה של IEC 60071 מורכבת מכמה חלקים שמטפלים בהיבטים שונים של בידוד:

  • (ב) ⁇ :0 (ה-60071-1): "ה'"מ': "ה'," (ב)"מ)" (ב"ב)"ה', "ה') ,"מ"ל,"ב)" (בראשית כ"ד)
  • (ב) [13]:0) ,IEC 60071-2:FLT:1, מציע הנחיות יישום לקביעת עקרונות תיאום
  • (ב) ⁇ :0 (IEC 60071-4:5 ⁇ ) מציג מדריכי חישוביים לתיאום ומודל רשתות חשמל

הסטנדרטים של IEC המתארים שיטות תיאום והגדרות הם IEC60071-1, 60071-2 ו-60071-4.תקנים אלה פועלים יחד כדי לספק מסגרת מקיפה המכסה עקרונות תיאורטיים, יישום מעשי ושיטות חישוביות.

תקן IEEE

המכון למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE) פיתח סטנדרטים מקבילים המשמשים נרחב, במיוחד בצפון אמריקה. BIL מוגדר באופן רשמי הן IEC 60071-1 (תיאום בידוד - הגדרות, עקרונות וכללים) ו- IEEE C62.82.1 (הסקר ל-Insulation - COPs, עקרונות ותקנות).

רמת בידוד סטנדרטית של ציוד, הליך ומודלים של תוכניות מחקר IC מוצגים בתקני IEEE / IEC / CIGRE. התכנסות של סטנדרטים בינלאומיים אלה מסייעת להבטיח עקביות בעיצוב ציוד ובדיקה על פני אזורים שונים ויצרנים.

הבנה של Overvoltages במערכות High-Voltage

מתחזים הם הלחץ החשמלי העיקרי כי תיאום בידוד חייב לטפל.תעלים טרנסנדנטיים אופייניים במערכות כוח.מקורות של מתחזים הם שביתות ברק ישירות או בסמוך, מעבר לפעולות, הדופקים אלקטרומגנטיים, ופריאות אלקטרוסטטיים.הבנת הסוגים השונים של מתחזים יתר, המאפיינים שלהם, ואת ההשפעות הפוטנציאליות שלהם הוא חיוני עבור תיאום יעיל.

המונחים: Overvoltages

ניתן לסווג את העלמות בהתבסס על מקורן, משך הזמן והמאפיינים שלהם.שני הקטגוריות העיקריות הן מתחזים זמניים וצורות ממושכות.

גלגולים זמניים (TOV)

עודף זמני (TOV): עודף כוח של משך ארוך יחסית, בדרך כלל נגרמת על ידי אשמה או דחייה עומס.העלמות האלה מתרחשות בתדר הכוח של המערכת (50 הרץ או 60 הרץ) ויכול להימשך שניות או אפילו דקות. צמיגים זמניים בדרך כלל מקורם מהחלפת או תיקון פעולות (למשל, עומס, דחייה, חד-פעום, פגיעה חד-פעמית, או תקלות קשות), או לא-מכאומים זמניים (או תקלות) או תקלות על פני-מכאובים זמניות על פני-קרקע) או תקלות (או תקלות) או תקלות או תקלות או תקלות או תקלות).

מתחזים זמניים חשובים במיוחד משום שהמשך הזמן המורחבת שלהם יכול להדגיש את הציוד בידוד ואת המכשירים המגינים.גודל TOV מאופיינים לעיתים קרובות על ידי גורם כדור הארץ-פו, המתייחס למתח בשלב אל-earth במהלך תקלה למתח התפעולי הרגיל.

המונחים: overvoltages

על פי משך של מתח יתר, זה יכול להיות מחולק לתוך מתחזים זמניים ו overvoltages transient. Tזמני overvolttages מתייחס תדירות כוח overvoltage עם משך ארוך, בעוד transient overvoltages נמשך זמן קצר, רק כמה mS, אפילו uS רמה, אשר יכול להיות לחות מאוד גל או לא-osientationenturientsientsientsientsientsientsupes כוללים כמה גל של גלאונדנטים המבוססים על פני השטח שלהם.

ברק יתרווט (Fast-Front Overvoltages)

ברק מעל מתחמי האלקטרוניקה מייצגים כמה מהלחצים החשמליים החמורים ביותר שציוד תת-קרקעי חייב לעמוד בהם.ברק הוא אקראי, ותמיד יש אפשרות ששביתה ברקת, עקפה את מגן המשנה, פוגעת במעגלים המוגנים או קרוב להיקף.

הדחף הסטנדרטי הוא 1.2/50 מיקרונים (T1/T2 μs) גלים, עם crest שצוין בקילובלוטs.זה אומר כי הדופק המתח עולה מאפס לערך הערוג ביותר ב 1.2 μs וירידה עד 1⁄2 ערך מסובך ביותר ב 50 מיקרומטר.

במקרה של תת-קרקעיות מבודדות אוויר, אם ברק מכה קווים אלה בתוך פרק של אחד או שניים המגדלים מן תת-התשיעה, גלאז עשוי להיכנס לתחנה לאורך המוליכים.אפילו קווי שידור מוגנים היטב יכולים לאפשר עלייה מהירה להזין תחנת סמוך אם יש מגבת למנצח במהלך מעבר או ברק.

מעבר למתחרים (Slow-Front Overvoltages)

מעבר למתחרים מתרחשים במהלך פעילות המעבר הנורמלית והלא נורמלית במערכת החשמל.הספיגות יכולים להתרחש במהלך הפעלת שובר המעגל והחלפת קו (התחילה) וסגירה באותו תת-התשמדה. באופן כללי, מעבר לגלימות להתרחש בסביבת ציוד בידוד שאינו-עצמי כגון גנרטורים, מחוללי-מחלפים, פורצים וכבלים.

גלידת מעבר הם דאגה רק על מערכות של 245 kV ומעל מאז גודלם של מערכות מתחת לרמה זו בדרך כלל לא עולה על 1.5 pu של מתח שלב המערכת אל הקרקע.עבור מערכות מתח גבוהות יותר, מעבר מעל למתח יכול להפוך לגורם הדומיננטי בקביעת דרישות בידוד.

BSL: בשימוש בציוד גבוה (בדרך כלל ⁇ 300 kV) שבו מעבר למשקעים שולט; גלפור הוא בדרך כלל 250/2500 מיקרון.זה גלימה איטי יותר משקף את המאפיינים של מעבר פעולות בהשוואה לכות ברק.

גלגולים מהירים מאוד (VFTO)

כאשר משתמשים בניתוק כדי להפעיל אוטובוסים קצרים ב- GIS, עודף של תדר גבוה מאוד עשוי להתרחש עקב התמוטטות מרובות וההכחדות של מתגים, שהחזית הראשונית שלהם היא בדרך כלל בין 3 ל-200 ננו; זה נקרא מאוד מהיר טווח יתר על המידה (VFTO), תדירותו ותלותו גבוהות הרבה יותר מאשר זו של עודף ברק, ומעצר תחמוצת אבץ (MO) לא יכול להגביל את זה.

מאוד מהיר-front overvoltages (VFFO) מקורם פעולות ניתוק או תקלות בתוך GIS בשל ההתמוטטות המהירה של פער הגז וההתמכה כמעט בלתי מזוהמת בתוך GIS. ההגדלות שלהם במהירות לחות על השארת GIS, למשל בשחי, ופעמים הקדמיות שלהם בדרך כלל מוגדלות למגוון של אלה של ציוד מהיר מעל פני השטח דורשות בעיקר של ג'סטין.

רמה בסיסית של בידוד (BIL) ו בידוד עם וולטזנד

רמת בידוד בסיסית (BIL) היא פרמטר בסיסי בתיאום בידוד המגדיר את הכוח החשמלי של אינסטלציה של ציוד.זה מייצג את המתח שיא כי בידוד יכול לעמוד ללא התמוטטות במהלך מבחן אימפולס ברק סטנדרטי, בדרך כלל מוגדר עם 1.2/50 מיקרומטר גלפורציה. דירוג BIL אינו נגזר מתחים תפעוליים רצופים רצופים, אלא מבדיקות אימפולס עמידה, והוא תמיד גבוה יותר מאשר הלחצים התפעוליים של המערכת אינה יכולה להבטיח את הנית שלה.

הבנה BIL Ratings

תקן IEC לרמה של בידוד בסיסי (BIL) ממלא תפקיד מפתח בעיצוב ציוד רב-תחומי גבוה.זה מבטיח כי מערכות חשמל יכולות לעמוד במתחים ללא פירוק.ערכי BIL סטנדרטיים עבור כיתות מתח שונות כדי להבטיח עקביות על פני ציוד מיצרנים שונים וכדי להקל על תיאום תקין בין ציוד מקושר.

רמה זו נקבעת עם שולי בטיחות סטטיסטיים המהווים סובלנות לייצור, יציבות ההתקנה, התנאים הסביבתיים, והטבע הלא-קבוע של בידוד התמוטטות תחת לחץ אימפולסיבית.הרווחים הבטיחותיים מבטיחים כי הציוד יכול לעמוד באופן אמין על פני מתחזים צפויים לאורך כל ימי חייו התפעוליים.

ערכים סטנדרטיים BIL

כדי להבטיח אחידות, IEC ו- IEEE מגדירים ערכים סטנדרטיים של BIL התואמים את מתחי המערכת הדומיניאלית.ערכים סטנדרטיים אלה מפשטים את מפרט הציוד ואת רכש תוך הבטחת שולי הגנה נאותים.לדוגמה, מערכת של 400 kV עשויה להיות תקן BIL של 1425 kV או 1550 kV בהתאם ליישום הספציפי וחשיפה למתחמי הגנה.

IEC מגדיר רמות בידוד סטנדרטיות המבוססות על מתח מערכת.רמות אלה להנחות מהנדסים בבחירת דירוגים מתאימים עבור הטרנספורמציה, פורצי מעגלים, מתג'אר ואוטובוסים.תהליך הבחירה חייב לשקול את היישום הספציפי, התנאים הסביבתיים, ואת המכשירים המגינים כי יהיה מועסקים.

הקשר בין BIL לבין עיצוב פיזי

דירוג BIL משפיע ישירות על הממדים הפיזיים של ציוד גבוה.מרחק קליר הוא הנתיב הקצר ביותר דרך האוויר בין שני חלקים מוליכים, או בין חלק מוליכים וקרקע.עבור מתח מערכת נתון, עלייה הנקה הנדרשת עם BIL גבוה יותר, שכן בידוד חייב לעמוד בפני מתחים טרנסנדנטליים גבוהים ללא פלאשובר.

לדוגמה, בהתבסס על IEC 60071-2, ההנקה המינימלית של 400 kV BIL של 1425 kV היא בערך 3.1-3.4 מטר בתנאים אטמוספיריים סטנדרטיים.ערך זה מבטיח כי המערכת עומדת על 1.2/50 מיקרומטר אימפולס גלפור ללא התמוטטות.

Clearance: המרחק הקצר ביותר באוויר בין שני חלקים מוליכים.זה נקבע על ידי מתחים הדרושים לעמוד (BIL ו- BSL) כדי למנוע פלאשובר דרך האוויר.בנוסף לניקוי, מרחק רפיח לאורך משטחים אינסטלטור יש גם לשקול, במיוחד בסביבות מזוהמות.

תפקיד המעצרים ב-Insulationתיאום

מעצרים סורגים הם המכשירים המגן העיקרי המשמש להגביל את הצורות ולהגן על בידוד ציוד.המכשיר הסטנדרטי להגן על הציוד בתת-התת נגד voltages הוא המעצר הגמגם. כאשר מחובר מכל אחד מהמוליכים בשלב אל הקרקע, ה-Gateger מעביר את זרמי הגמגה הגבוהים בבטחה אל הקרקע, הגנה על המערכת והציוד – כגון מסובכים, פורצים, ופעולות – בהשלכות של מבוהרות נגד הגדלים.

עקרונות הפעלה של מעצרים סורים

מעצרים סורגים מגינים על תת-קרקעיות כוח על ידי הגבלת ברקים והחלפת יתר על המידה לרמת הגנה מוגדרת מתחת למתח לעמוד בחיבוק ידיים.מעצרים סורגים יש מתח לא-לינארי ומאפייני ההווה, ומאפשרים להם להתחיל לבצע את ההתנהלות ברמת מתח מוגדרת, להחזיק את המתח למשך העודף, ולעצור את הדחף לתנאי מצב יציב.

מעכבי תחמוצת מתכת מודרנית (MOSAs) החליפו בעיקר עיצובים ישנים יותר של סיליקון עקב המאפיינים הביצועים הגבוהים שלהם.מעצרי תחמוצת מתכת אינם דורשים פערים של סדרות ומספקים רמות הגנה עקביות יותר על פני טווח רחב של גודל הנוכחי.

המונחים: judge

בחירה נכונה של מעצרים בגירשים דורשת התחשבות במספר פרמטרים מרכזיים.ייתכן כי מעצרים עשויים להיות מוגדרים בתוך שיעור מסוים על ידי הוולפלקס הרציני המקסימלי (MCOV) ביישום מעצרים, חשוב מאוד כי דירוג המעצר MCOV יהיה גדול יותר מהמתח הרציני ביותר שאליו העצור נחשף בכל עת.זה מבטיח כי המעצר לא יפעל במהלך תנאי הפעלה רגילים, בעוד שנותר להגן מפני מתחים.

מעצרים סורים נועדו להגביל את הלחצים המגיעים לציוד.הם חייבים להיות מדורגים ממש מתחת ל- BIL כדי לדגום את העודף ולהגן על המערכת.הרווח המגן בין רמת המגן של המעצור לבין ה- BIL של הציוד חייב להיות מספיק כדי להסביר את ההשפעות של מרחק הפרדה, אורך מעצר, וגורמים אחרים שיכולים להגדיל את המתח בציוד המוגן.

מעצר ומרחק הפרדה

המיקום של מעצרים מגזים יחסית לציוד מוגן הוא קריטי להגנה יעילה.מסיבה זו, המיקום של המרחק בין נקודות בידוד קריטיות בתת ההשתתפות צריך להיות ידוע לפני מחקר תיאום בידוד תקין ניתן להשלים.מרחק ההפרדה בין מעצר לבין ציוד מוגן משפיע על המתח המופיע במסוף עקב אפקטים של גל.

הנוסחה לקביעת המרחק האפשרי ביותר בין מעצר לבין המהפך שהוא מגן נמצא בהפניות לעיל, כמו גם ב- IEC 60099-5.הגבוה יותר מתח המערכת, המרחק הקצר יותר הופך כי היחס של שינוי לעמוד במתח למערכת מופחת.מערכת יחסים זו פירושה כי מערכות מתח גבוה יותר דורשות תשומת לב זהירה יותר למיקום מעצר.

בשל שני תרחישי פורצת אפשרות אלה, מומלץ ליישם מעצרים בכניסה לקו התחנה כדי לחסל את המתח הכפלת בשבר וכמעט חלק מההבזק האסטרטגי של מעצרים במקומות רבים בתוך תת-התחמשות מספק הגנה שכבתית ומפחית את הסיכון של נזק.

צעדים נרחבים בביצוע Insulation

ביצוע תיאום בגרות עבור תת-תזונה גבוהה כרוך בגישה שיטתית המתייחסת לכל ההיבטים של הגנה מופרזת ובחירת ציוד.התהליך דורש ניתוח מפורט, תכנון זהיר, אימות באמצעות סימולציה ובדיקה.

שלב 1: מערכת תכונות ואוסף נתונים

הצעד הראשון בתיאום בידוד הוא איסוף מידע מקיף על המערכת ועל תנאי התפעול שלה.

  • רמות מתח ותצורה
  • עיצוב מערכת קרקע וגורם כדור הארץ
  • מאפייני קו ההפניה והאורך
  • מפרט ציוד ומיקומים
  • תנאי סביבה (גישה, רמות זיהום, טמפרטורה)
  • רמות פעילות הברקז באזור
  • החלפת תדרי פעולה וסוגים

תקן IEC לרמה בסיסית של בידוד מתווה מספר גורמים המשפיעים על בחירת BIL: Altitude of Install:גבהים גבוהים יותר להפחית את יכולת בידוד האוויר. Derating גורמים מוחלים מעל 1000 מטרים. רמות זיהום: בסביבות תעשייתיות או חוף, BIL גבוה יותר עשוי להיות נדרש כדי להתמודד עם עומס פני השטח. overvoltage type: ברקס והחלפת גלאז 'ישים יש רמות אנרגיה שונות וקצב, בדרך כלל, בהשוואה למתחים סולידריות.

שלב 2: הערכה והתאמה

תיאום הערכה יתר מתחיל על ידי סיווג והגדרה של מעליבים (TOV, SFO, FFO, VFFO) כדי להגדיר את הלחץ החשמלי המערכת תתמודד במהלך החיים התפעוליים שלה.הערכה זו חייבת לשקול את כל המקורות הפוטנציאליים של מתחזים יתר ומאפיינים שלהם.

לכל סוג של פריחה, מהנדסים חייבים לקבוע:

  • (ב) ערכים נוספים: התגלות: ⁇ 1 (ב) , רמות המתח האופייניות הצפויות לכל סוג של מתח.
  • (ב) ,0) אמינותה של התרחשות: 1 (ב) כמה פעמים כל סוג של פריחה צפוי
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ,5 ; 1 (ב) כמות האנרגיה שמכשירי הגנה חייבים לספוג

תקן רואה תנאים שונים של עלייה כולל שביתות ברק ישירות, ברק סמוך והחלפת פעולות.זה מציע הנחיות כיצד להעריך בידוד מערכת ולבחור את BIL הנכון לכל שיעור מתח.זה מקיף מהווה את הבסיס לכל החלטות התיאום הבאות.

שלב 3: קביעת דרישות ל-Moderts

ברגע שהמתחים המייצגים מבוססים, הצעד הבא הוא לקבוע את המתחים הדרושים לעמוד על הציוד. פרמטר מפתח בתיאום בידוד הוא שולי המגן, אשר מוגדר כההבדל בין בידוד לעמוד במתח (בדרך כלל BIL לדחפים ברקים או BSL להחלפת משקעים) ואת הגמישות הזמנית או הטרנסנדנטלית שעשויה להופיע בנקודה מסוימת במערכת.

חישוב של מתח לעמוד הנדרש תלוי אם הציוד יש שחזור עצמי או אי-עצמי:

(ב) [ה]: [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]]] [ההתחילה]:

למשנה יש בידוד עצמי, ולכן עלינו להשתמש בשיטה הדארקטיבית.exe (Kc): Transformer הוא ברמה הים ויש לו בידוד שמן פנימי, כך Kc= 1.0. Safety Factor (Ks): עבור ברק יתר לחץ יתר על פני הזעם, גורם בטיחות סטנדרטי הוא Ks=1.25 כדי להסביר את התוצאה הגבוהה של כשל.

(ב) ⁇ (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מאחר שתיקון קו הוא גילוי עצמי, הביצועים שלהם נקבעים בדרך כלל על ידי השיטה הסטטיסטית.גישה זו מקבלת הסתברות מסוימת של הבזקובר, בדרך כלל באה לידי ביטוי כפלאשוברים ל-100 ק"מ בשנה עבור קווי שידור או פלאשוברים ל-100 שנים עבור ציוד תת-התשעבוד.

שלב 4: בחירת רמות בידוד סטנדרטיות

לאחר חישוב המתחים הנדרשים לעמוד, מהנדסים בוחרים רמות בידוד סטנדרטיות העומדות או מעל דרישות אלה.תקנים אלה מספקים מסגרת מתואמת לציון רמות בידוד הנדרשת בהתבסס על מתח המערכת, צפויים גודלי עודף, זמני תגובה למכשיר מגן, והסתברות כשלון מקובלת.

חשוב להבדיל בין BIL, בסיסית מעבר לרמה (BSL), לבין וולטאז רציף (Un): BIL: רמת דחף אימפולסיבית עבור צירי ברק (1.2/50 מיקרומטר), אשר באה לידי ביטוי ב- kV (peak) Power-Frequency withstand: 50/60 הרץ מוחל למשך דקה אחת; לא להיות מבולבל עם BIL, אלא גם חלק של קונסולות בתיאום, יחד עם מבנה עליון.

בחירת ציוד חייבת להבטיח שכל שלושת הרמות (תדירות כוח, החלפת אימפולס ודחף ברק) מספיקות ללחצים הצפויים.ה-BIL שנבחר חייב להיבחר מערכים סטנדרטיים כדי להבטיח זמינות ציוד והתערבות.

שלב 5: מעצרים ותיאום

מעכבי גלידת מתכת נבחרים על בסיס מתח מערכת ורמות ממושכות להסיט גלידות מסוכנות, הפועלים בתור קו ההגנה העיקרי של ציוד קריטי.תהליך בחירת המעצר חייב להבטיח תיאום הולם בין המאפיינים המגנים של המעצר לבין יכולות עמידים של הציוד.

שיקולים מרכזיים בבחירת המעצר כוללים:

  • דירוג מתח תפעולי:0 (Continenting Stress Index: FLT:1) חייב לעלות על מתח מערכת רציף מקסימלי
  • (ב) יכולת הארכה זמנית: 1FIRLT) חייבת לעמוד בפני עתיד וגודל
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) יכולת הקלה בחיוב: 1.10.1 חייב להיכשל בבטחה במקרה של עומס יתר

יכולת ההגנה שלהם קובעת את רמות בידוד מערכת החשמל.חובה של מעכב גל היא להימנע מעל המערכת והציוד לעמוד בפני יכולות.

שלב 6: עיצוב סובסטציה ליברט ו Clearance

הפריסה הפיזית של תת-קרקעית חייבת לספק סלקציה נאותה על בסיס רמות בידוד שנבחרו. Clearance היא שלב-ל-כדור הארץ ו-Phase; שלב-to-Phase: שני המרחקים חייבים להיות מחושבים ומיושמים כדי להבטיח בטיחות בתוך תת-התביעה. Design Trade-Off: הגדלת סלקציה ומרחקי הזחילה משפרת אמינות, אך גם מגבירה את הגודל הפיזי (ה) ואת העלות של תת-הת המצע המצע המצע.

עיצוב קליר חייב להסביר:

  • טיהור שלב אל הקרקע מבוסס על BIL או BSL
  • טיהור שלב-to-phase עבור מעבר ותנאים פגומים
  • גורמי תיקון למתקנים מעל 1000 מטר
  • פינוי בטיחות עבור גישה ותחזוקה
  • תנוחת התנהגות עקב רוחות וכוחות קצרים

Creepage: המרחק הקצר ביותר לאורך פני השטח של אינסטלטור.זה נועד למנוע הבזק בשל זיהום פני השטח ולחות. רמת זיהום פולוטו מתקדשים Creepage: המרחק הרצוי הוא מאוד תלוי ברמת זיהום סביבתי (אור, בינוני, כבד או כבד מאוד), כפי שנקבע ב IEC 6015.

שלב 7: ניתוח Transient Analysis and Simulation

ניתוח transientsient באמצעות תוכניות transient אלקטרומגנטיות (EMTP) חיוני כדי לאמת תיאום בידוד. Transients תוכנה (בעיקר Time Domain) - דוגמה היא תוכניות Transient Transient Transient (EMTP) כגון ATP, PSCAD, EMTP-RV וכו 'כלי סימולציה אלה מאפשרים למהנדסים מודל המערכת השלמה ולהעריך מתחים overvoltage תחת תנאים תפעוליים שונים.

מחקרים על סימבול צריכים לכלול:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ניתוח גליגה: FLT:1 Energyzation, de-energization, והאשמה של פעולות
  • (ב) [15] ניתוחי התעלות זמניים: 1) תקלות קרקעיות, דחייה ותנאי התחדשות
  • (ב) חובה לאנרגיה:0; 10) 1 וריאציות אשר ניתן לטפל בקליטת אנרגיה צפויה
  • (ב) ,0) אישור שולי כפליים: 1FLT: 1 אישור שוליים נאותים בכל המקומות

מחקר חיזוי גבוה: מחקרים אופייניים כוללים את הניתוח של תת-התת לקבוע את ההסתברות של הבאתרטרטור הבארוברים.זה בדרך כלל נמדד בהבזקים במשך מאה שנים. ניתוח חשוב נוסף הוא לקבוע כי בידוד הכלול בתוך ההופכים יש שולי מקובל של הגנה.מכיוון שה בידוד הפנימי אינו משחזר כשל לחלוטין.

שלב 8: מסמך ואימות

הצעד האחרון כולל תיעוד מקיף של כל החלטות תיאום ואימות באמצעות בדיקה המתאימה לתיעוד צריך לכלול:

  • פרמטרים והנחה
  • חישובים ותוצאות סימולציה
  • מפרט ציוד ודירוג BIL
  • אפשרויות מעצר ואמצעי הגנה
  • חישובים וציורי פריסה
  • דרישות מבחן וקריטריונים קבלה

הבדיקות הדיאלקטריות לאמת את יכולת המערכת והציוד של הציוד לעמוד בצורות שונות של בדיקות קבלה במפעל ובדיקות גיוס באתר צריך לוודא כי הציוד המותקן עומד ברמות בידוד המפורטות וכי תפקוד מכשירים מגן כפי שתוכנן.

שיקולים מיוחדים עבור סוגים שונים

סוגים שונים של תת-תתתות מציגים אתגרים ייחודיים לתיאום בידוד.יש להתאים את הגישה למאפיינים ולמגבלות הספציפיים של כל סוג תת-התש.

צוללות אוויריות (AIS)

תת-קרקעיות אוויריות להשתמש באוויר האטמוספרי כמדיום בידוד העיקרי בין חלקי חיים וקרקע. overvoltage ו- Insulation מחקרים תיאום חשובים מאוד לדרך הכלכלית של תכנון רמת בידוד של ציוד באוויר HV מבודד תת-התת (AIS), תת-תחמוצות גז (GIS), ומערכות שידור.

שיקולים מרכזיים ל-AIS כוללים:

  • הבהרה פיזית גדולה הנדרשת לרמות גבוהות
  • השפעות סביבתיות על בידוד (פולציה, לחות, גובה)
  • ברק מגן על יעילות וסיכון לגיבוי
  • התנהגות ספיגה ואפקטים תצורה על מעבר ל-Govers
  • בחירת Insulator המבוססת על חומרת זיהום

המאפיינים של בידוד עצמי חיצוני נבדקים באופן אוניברסלי ואומת תחת תנאים יבשים.האורך הישיר בפועל בין המסופים אינסולטור הוא הגורם המשמעותי ביותר בקביעת המאפיינים האימפולס המהירים הללו.הטבע העצמי של בידוד אוויר מאפשר שיטות תיאום סטטיסטיות שמקבלות מדי פעם פלאשוברים על בידוד חיצוני.

צוללות גז-אינטנסיות (GIS)

תת-קרקעיות בעלות גז משתמשים ב-sulfur hexafluoride (SF6) גז כמדיום בידוד, המאפשר עיצובים קומפקטיים הרבה יותר מאשר AIS. עם זאת, GIS מציג אתגרים ייחודיים הקשורים למתחים מהירים מאוד.

VFTO עשוי לאיים על הביטחון של GIS והציוד הסמיך שלה, במיוחד בידוד של הטרנספורמציה, ועלול גם לגרום להפחתה גבוהה של ה-VFTO ב-Greper.התאונה של VFTO שפגעה בהפך גדול התרחשה במערכת 500 kV של סין.זה מדגים את החשיבות הקריטית של ניתוח VFTO תקין בעיצוב GIS.

הניסיון מראה כי עודף מהיר מאוד אין השפעה על בחירת מתחים לעמוד על עד מתחים מערכת של 800 kV. טיפול מיוחד יש לקחת עבור transients מהירים מאוד במערכות GIS של UHV. בשל יחס מופחת של מתח ברק לעמוד מול המתח במערכת, VFFO יכול להיות מגביל את הלחץ דיאלקטרי להגדיר את הממדים של GIS.

תיאום הברכות חייב לטפל:

  • הדור החמישי במהלך פעולות ניתוק
  • הגנה על שינויים מחוברים מ- VFTO
  • עיצוב בידוד פנימי ללחץ גז של SF6 וריאציות טמפרטורה
  • השפעות זיהום חלקיקים על כוח בידוד
  • Interface with Air-inulatedציוד (bushings, Cable Ends)

המונחים: Hybrid Substations

תת-תתתויות מודרניות רבות משלבות הן את החלקים המבודדים והן את הגזים, ויוצרות תצורה היברידית.עיצובים אלה דורשים תיאום זהיר בממשק בין שתי הטכנולוגיות כדי להבטיח כי תת-יתר נשלטים כראוי כפי שהם עוברים בין אמצעי בידוד שונים.

תיאום תת-קרקעי היברידי חייב לשקול:

  • הפסקת אש בממשקי AIS-GIS
  • מיקום מעצר כדי להגן על שני החלקים
  • VFTO propagation מ GIS לתוך AIS
  • שילוב מערכתי בין חלקים
  • בידוד שונה לעמוד במאפיינים של כל חלק

נושאים מתקדמים בתיאום

המונחים: Lineתיאום

תיאום קו ההסתה מופרד גם לשתי קטגוריות: ברק והחלפת שיטות הערכת הביצועים מבוססים על ברקים צפויים והחלפת יתר על המידה ואת רמות בידוד המקביל שלהם. קו תיאום שונה מתיאום תת-התאימות בעיקר בקבלת אירועים הבזקובר.

סכום קצב ההבזק האחורי (BFR) והגנת אחוזי הכישלון (SFR) קובע את קצב ההבזקובר (FOR), המובא בפלאשוברים/100 ק"מ/שנה.קצב ההבזק האחורי הוא הגורם המשמעותי ביותר ליציאה מקווי השידור. בעוד שעלייה מהירה של גירוד הקשורה להתפרצות אחורית לעתים רחוקות הופכת אותו להיקף עקב השפעותיה, וכתוצאה מכך ההשפעה הנוכחית והשברת היא על פני אורך הפעולה הנוכחי.

שיעור הכישלונות המגן הוא מספר התקיפות אשר נגמרות על המנצחים בשלב.אם המתח המיוצר על ידי מכה למנצחי שלב עולה על קו CFO (מתח פלאשובר קריטי), פלאשובר מתרחשת.

קצב ההבזק האחורי הוא מספר שביתות ברקים המסתיימות על מגדלים או חוטי מגן וכתוצאה מכך insulator פלאשover הדחף הנוכחי מעלה את מתח המגדל, בתורו זה יוצר מתח מעבר ל בידוד הקו.אם המתח מעבר לקו אינסולטורים מעל כוח בידוד, הבזק אחורי יכול להיות צפוי מן המגדל על הבמה.

Ultra-High Voltage (UHV) Systems

מערכות מתח גבוהות (בדרך כלל 800 kV ומעלה) מציגות אתגרים ייחודיים לתיאום בידוד. Overvoltage הוא הגורם המכריע בעיצוב קווי השידור UHV בהשוואה לקו 500 kV, קו השידור UHV יש יותר קפיקט מבוזר ואימפולסיכות גל קטנים יותר כמו גם יחס קטן יחסית של קצר-cicuit טבעי לקיבולת של 500 kV, לעומת קווי הקיבולת גבוהה יותר מאשר קיבולת גבוהה יחסית, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, מערכת ההפעלה גבוהה יותר מאשר קווי CvV, היא גבוהה יותר מאשר קווי קיבולת גבוהה יותר מאשר קווי CV.

עבור מערכות UHV, מעבר למתחרים לעתים קרובות להיות הגורם הדומיננטי בקביעת רמות בידוד ולא עליות ברקים.זה דורש שימוש נרחב של החלפת אמצעי בקרה כגון התנגדות טרום-אינפלציה במפרקים מעגליים, מערכות מעבר מבוקרות, ועצירים מתקדמים אסטרטגית.

עיצוב מערכת

מערכת קרקעית המשנה ממלאת תפקיד מכריע בתיאום בידוד על ידי מתן נתיב להורדת-הסרה לזרמים ולהקמת פוטנציאל התייחסות לכל ההתקנה.

  • צמצום פוטנציאל הקרקע במהלך תקלות ומצבי ברק
  • מסייע לבצע פעולות יעילות של מעצרים
  • צמצום צעד ומגע בפוטנציאלים לבטיחות האדם
  • מספק התייחסות יציבה למערכת בקרה והגנה
  • צמצום ההתערבות האלקטרומגנטית

מערכת הריצוף המוחזקת בתדרים גבוהים (הרלוונטיות לגלי ברקים) יכולה להיות שונה משמעותית מהתנגדות לתדירות הכוח.ניתוח טרנסיינט צריך להסביר את ההתנהגות התלת-תלויה תדירות של מערכת הייבוש.

גורמים סביבתיים

תנאי הסביבה משפיעים באופן משמעותי על ביצועי בידוד ועליה להיות שקול בזהירות במחקרים של תיאום. Altitude משפיע על צפיפות האוויר ובכך את הכוח הדיאלקטרי של בידוד אוויר. זיהום ממקורות תעשייתיים, תרסיס מלח באזורי החוף, או פעילויות חקלאיות יכול להפחית את המתח הבזק של בידוד חיצוני.

טמפרטורות וריאציות לחות משפיעים הן על הדור של מתחזים (באמצעות שינויים בדפוסי טעינה מערכת והחלפת דפוסים) ואת היכולת לעמוד של בידוד.קרח וצטברות שלג על insulators יכול ליצור נתיבים מתפתלים אשר להפחית את כוח בידוד.

שיקולי שינויי האקלים הופכים חשובים יותר ויותר, שכן דפוסי מזג האוויר משתנים עלולים להשפיע על פעילות ברק, על תחבורה לזיהום ועל אירועי מזג אוויר קיצוניים המשפיעים על ביצועי בידוד.

אתגרים ופתרונות

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

אחת הסוגיות הנפוצות ביותר בתיאום בידוד היא לא מספיק שולי הגנה בין מתחי שחרור מעצר וציוד BIL. זה יכול לקרות בשל:

  • מרחק הפרדה מופרז בין מעצרים וציוד מוגן
  • דירוגי מעצר בלתי צפויים עבור העולים הצפויים
  • חוסר חשבון לכל מקורות הגדלים
  • שינויים בתצורה של מערכת לאחר עיצוב ראשוני

התוצאות דורשות להגדיל את כמות המעצרים של העלייה.פרויקטים חדשים של מתח גבוה לייצר השפעות משמעותיות על ידי overvoltage אם שוברי המעגל פועלים במצב כשל.התיאום בידוד לפי תקני IEC 60071 אינו מספיק, וניתן יהיה צורך בעצירים נוספים.זה מדגיש את החשיבות של ניתוח מקיף ואת הפוטנציאל של התקנים הגנה נוספים מעבר לדרישות המינימום.

פתרונות כוללים:

  • התקנת מעצרים נוספים קרוב יותר לציוד קריטי
  • עלייה במעצרים עם מתחי שחרור נמוכים
  • הגדלת דירוגי BIL, שבהם מוצדק מבחינה כלכלית
  • יישום מעבר מבוקר כדי להפחית את גודל ה-Goverge

משך הזמן

מתחזים זמניים יכולים להימשך לתקופות ארוכות, שעלולות לעלות על יכולת של מעצרים או לחץ על בידוד ציוד.משך TOV תלוי במערכות הגנה במערכת והזמן הנדרש כדי לנקות תקלות או לשחזר תנאים תפעוליים נורמליים.

אסטרטגיות של מיגור כוללות:

  • תקלות מהירות באמצעות מערכות הגנה מהירות
  • התנגדות ייצוב או כורים כדי להגביל את גודל TOV
  • מעצרים עם יכולת משיכה זמנית
  • שיטות הפעלה לצמצום החשיפה
  • ניכוי עומס אוטומטי או דור דחיית תוכניות

קונסולות System Interfaces

טבלאות בין מערכות עם רמות מתח שונות או פילוסופיות בידוד יכולות ליצור אתגרים תיאום. Transformers, במיוחד, חייב להיות מוגן בהתחשב במתחים שיכולים להופיע בשני הצדדים בעלי הגדלה והשפל.

תיאום יעיל בממשקים דורש:

  • מעצרים משני הצדדים של ההופכים עם דירוגים מתאימים
  • שיקולים של overvoltages מועברים באמצעות הטרנספורמציה
  • תיאום בין מערכת שידור והגנה על מערכת הפצה
  • ניתוח תנאי החזרה שיכולים להגביר את העודף

תשתיות

ככל גיל תת-קרקעי, כוח בידוד יכול להידרדר עקב חשיפה סביבתית, לחץ חשמלי ולבוש מכני.ההשפלה הזו יכולה לסכן את עיצוב התיאום החיסוני המקורי.

ניהול תשתיות ההזדקנות דורש:

  • בדיקות בידוד קבוע והערכה של מצב
  • מעקב אחר מצב המעצר והחליפה כאשר הוא מוזנח
  • ניקוי של פולשים בסביבות מזוהות
  • מערכות הגנה מתקדמות ככל שהטכנולוגיה משפרת
  • הערכה מחדש של תיאום כאשר הציוד מוחלף או משתנה

שיטות בדיקה ואימות

בדיקות מקיף חיוני כדי לאמת כי יעדי עיצוב בידוד תיאום הם נפגשות.בדיקה מתרחשת בשלבים מרובים של ייצור ציוד באמצעות ההתקנה וועדת.

מבחן קבלה במפעל

יצרני ציוד מבצעים בדיקות סטנדרטיות כדי לאמת כי מוצרים עומדים ברמות בידוד מוגדרות. BIL נבדק באמצעות גלפורים סטנדרטיים של דחפים המיוצרים במעבדה גבוהה.

  • (ב) מבחנים:0) דחפים אוריים: 1FLT 1 יישום סטנדרטי 1.2/50 מיקרופונים גלפורים ברמת BIL
  • (FLT:0) בדיקות דחפים: FLT:1roval של 250/2500 מיקרופורציות ב BSL (עבור ציוד גבוה)
  • (FLT:0) תדירות כוח לעמוד במבחנים: 1FLT 1 יישום של 50/60 הרץ מתח למשך זמן מוגדר
  • (ב) ,0 מבחנים של שחרור חלקי: 1 ו- 1 ,ההפסקה והפריט חלקיים נמצאים בגבולות מקובלים.

הליכי בדיקה וקריטריונים קבלה מוגדרים בסטנדרטים ספציפיים של ציוד שמשלים את תקני התיאום הכללי.

מבחן הנציבות לאתר

לאחר ההתקנה, בדיקות גיוס לאמת את השלמות של ההתקנה הכוללת חיבורים, סלקציה ומבצע מכשיר מגן. בעוד בדיקות BIL המלאות אינן מבוצעות בדרך כלל על-ידי מגבלות ציוד, כמה בדיקות חשובות מתקיימות:

  • תדירות כוח לעמוד במבחנים ברמות מופחתות
  • מדדי התנגדות אינסטלציה
  • גילוי חלקי
  • המונחים: Stress אימות
  • מדדי התנגדות למערכת
  • אימות מיידי באמצעות מדידה פיזית

פיקוח בשירות

תת-תיכונים מודרניים משלבים יותר ויותר מערכות ניטור המעקבות אחר מצב בידוד ואירועים מעצימים במהלך המבצע.מערכות אלה יכולות לספק נתונים חשובים עבור:

  • גינוי כי בפועל overvoltages להתאים הנחות עיצוב
  • גילוי מוקדם של הידרדרות
  • פעילות עצורה ספירת צריכת אנרגיה וקליטת אנרגיה
  • פריקה חלקית במכשור קריטי
  • ברק שביתה זיהוי ואפיון

כדי להעריך באופן מקיף את רמת בידוד וציוד בידוד תוכנן כמדריך לעתיד, מדידה ומחקר של עלייה על פני פריחה אמיתית הוא חיוני עד כה, יש רק מעטים מחקרים על הגלפורציות בפועל נמדדת יתר תת-ממדיות. מדידות שדה לספק משוב יקר לשיפור עיצובים עתידיים ומודלים סימולציה.

שיקולים כלכליים

תיאום בידוד כרוך איזון דרישות טכניות עם מגבלות כלכליות.עלויות בידוד גבוהות מאוד, ולכן בידוד המערכת והציוד להתנגד לכל מתח שאי פעם יופיע אינו בר-קיימא מבחינה כלכלית.זה גם לא מעשי לבודד את המתח היציב של המדינה ולקבל את כל המדפים שמקורם בגלות.זה סביר לחפש איזון בין עלויות של מכשירים בידוד והגנה.

ניתוח עלויות החיים-Cycle Cost Analysis

תיאום בידוד יעיל דורש ניתוח עלות מחזור חיים שחושב:

  • (ב) ⁇ :0) מחיר ההון האינטימי: ציוד 1FLT:1, מעצרים, מבנים וקרקע לטיהור
  • (ב) ,0) ,5 ,5 ,1 , תחזוקת, בדיקה ו ניטור
  • עלויות ה-FLT:0 (FLT:1ure Cost): החלפת ציוד 1 בינואר, עלויות מחוץ להוצאות, ונזקים בלתי אפשריים
  • ערך הכדאיות:0 (FLT:1) עלויות ההפרעות של לקוחות ודרישות אמינות מערכת

רמות בידוד גבוהות יותר והגנה מקיפה יותר מגבירות את העלויות הראשוניות, אך מפחיתות את ההסתברות וההשלכות של כשלונות.העיצוב האופטימלי מצמצם את עלויות מחזור החיים הכוללות תוך עמידה בדרישות האמינות.

גישות מבוססות סיכון

אין תקנים המחייבים מחקרים שיושלמו.מחקרים הם פעולות הפחתת סיכונים, ולא מחייבים בסטנדרטים, אלא הם האפשרות של הבעלים כחלק מניהול סיכונים.זה מאפשר שירותים להתאים את גישת התיאום תוך בידוד שלהם בהתבסס על סובלנות מסוימת לסיכון ומגבלות כלכליות.

תיאום מבוסס סיכון רואה:

  • יכולת של אירועים שונים
  • כישלונות בידוד במקומות שונים
  • ביקורתיות של תת-קבוצות שונות לפעולה של המערכת
  • זמינות ועלות של ציוד או מעגלים אדומים
  • דרישות רגולטוריות וסטנדרטי ביצועים

תת-קבוצות קריטיות המשרתות מרכזי עומס גדולים או מתן חיבורי שידור מרכזיים עשויים להצדיק רמות הגנה גבוהות יותר מאשר פחות מתקנים קריטיים.

מגמות עתידיות וטכנולוגיות מתפתחות

כלי סימולציה מתקדמים

כלי סימולציה טרנזית אלקטרומגנטיים ממשיכים להתפתח, המציעים דיוק משופר ויכולת.חבילות תוכנה מודרניות יכולות מודל:

  • Frequency-תלויה קו פרמטרים
  • מאפיינים מפורטים של מעצר כולל אפקטים תרמיים
  • השפעות קורונה על גלים
  • התנהגות מערכתית מבוססת
  • ניתוח סטטיסטי של מעבר

יכולות אלה מאפשרות חיזוי מדויק יותר של מיזמים ואופטימיזציה של תוכניות הגנה.

אינטגרציה חכמה

טכנולוגיות רשת חכמות משנות את האופן שבו תת-התפיסות פועלות ומציגות שיקולים חדשים לתיאום בידוד:

  • תדירות החלפת מוגברת עקב שילוב אנרגיה מתחדשת
  • כוח עקיף זורם ליצור תרחישים חדשים
  • ממירים אלקטרוניים בעלי תכונות הרמוניות וגבוהות
  • ניטור בזמן אמת מאפשר אסטרטגיות הגנה הסתגלות
  • משאבי אנרגיה ממורמרים המשפיעים על המערכת המקרקעת וההתנהגות של אשמה

שינויים אלה עשויים לדרוש הערכה מחודשת של גישות תיאום מסורתיות ופיתוח של אסטרטגיות הגנה חדשות.

חומרים מתקדמים

חומרי בידוד חדשים וטכנולוגיות מציעים שיפורים פוטנציאליים בביצועים ובעלויות:

  • אינטגרטורים עם ביצועים משופרים של זיהום
  • סגסוגת מתכת מתקדמת לפורמולים ל-Gateing Towers
  • Vacuum ו בידוד מוצק עבור ציוד קומפקטי
  • מערכות בידוד עצמי
  • ננוטכנולוגיה-enhanced dielectrics

חומרים אלה עשויים לאפשר עיצובים קומפקטיים יותר, שיפור האמינות, או דרישות תחזוקה מופחתות.

הסתגלות אקלים

שינויי אקלים משפיעים על התנאים הסביבתיים המשפיעים על תיאום בידוד:

  • שינויים בדפוסי פעילות ברקים ובעוצמה
  • אירועים קיצוניים יותר המשפיעים על זיהום וזיהום
  • טמפרטורה קיצונית משפיעה על דירוגי ציוד
  • סיכון מוגבר לשריפה באזורים מסוימים
  • עליית הים משפיעה על תת-קרקעית החוף

עיצובי תיאום עתידיים עשויים להיות צריכים לקחת בחשבון את התנאים המשתנים הללו ולשלב עמידות גדולה יותר לאירועים קיצוניים.

שיטות והמלצות הטובות ביותר

בהתבסס על ניסיון בתעשייה וסטנדרטים, יש לעקוב אחר כמה שיטות טובות בעת ביצוע תיאום בידוד:

שלב עיצוב

  • ביצוע מחקרים מקיף על פני מתח מוקדם בתהליך העיצוב
  • השתמש בערכי BIL סטנדרטיים כדי להבטיח זמינות ציוד והתאמה
  • לספק שולי הגנה נאותים חשבונאות עבור אי-ודאות והזדקנות
  • שקול הן שיטות ⁇ וסטטיסטיות כנדרש
  • מסמך כל הנחות וחישובים למענה עתידי
  • לתאם עם יצרני ציוד על דרישות מיוחדות
  • תוכנית להתרחבות מערכת עתידית ושינויים

בחירת ציוד

  • מעכבי הגדלים נבחרים עם דירוגי מתח מתאימים MCOV ודירוגי מתח
  • ציוד ציין עם רמות בידוד עקביות לאורך תת-התש
  • שקול תנאים סביבתיים ב insulator ו-Resor
  • בדוק שכל הציוד עומד בסטנדרטים החלים
  • להבטיח תאימות בין ציוד יצרנים שונים
  • דרישות בדיקה מתאימות במסמכים רכש

התקנה וועדת

  • לבדוק מפרט עיצוב תואם
  • להבטיח ריצוף תקין של כל הציוד והמבנים
  • בדיקת מתחים התייחסות למעצרים והתנגדות בידוד
  • בדוק הגדרות ממסר הגנה לתאם עם רמות בידוד
  • מסמך תנאים בנויים ליחס עתידי
  • צוות הרכבות והתחזוקה על הפילוסופיה של הגנה

מבצע ותחזוקה

  • יישום תוכניות בדיקה ובדיקות קבועות
  • מעקב אחר פעולת מעצר והחלפתו כאשר נדדה
  • אינסטלטורים נקיים בסביבות מזוהות
  • עקבו אחרי Overvoltage Events andציוד הציוד
  • להעריך מחדש את התיאום כאשר שינויים במערכת נעשים
  • עדכון מחקרים כתנאי מערכת
  • לשמור על תיעוד של כל השינויים ותוצאות הבדיקה

מסקנה

תיאום בידוד הוא היבט קריטי ומורכב של עיצוב תת-הת גבוהה הדורש ניתוח שיטתי, תכנון זהיר, ותשומת לב מתמשכת לאורך כל החיים של ההתקנה.מחקרי התיאום הם התהליך כדי לקבוע את חוזק בידוד של ציוד ביחס למתח התפעולי והמשך ההתעלות, או זה התהליך כדי לאמת כי רמת בידוד שנבחר של הציוד מספיקה עבור ניתוח מאובטח, אשר נגרם על ידי שינוי ברק, הוא צמצום של הכשלים העיקריים של ההתקנה.

הצלחה בתיאום בידוד דורשת הבנה של סוגים שונים של מתחזים שיכולים להתרחש, המאפיינים של חומרי בידוד שונים ותצורה, היכולות והמגבלות של מכשירים הגנה, ואת העסקאות הכלכליות הכרוכות בבחירת עיצוב שונה. מהנדסים חייבים ליישם סטנדרטים בינלאומיים כראוי תוך התחשבות המאפיינים הספציפיים של כל פרויקט.

התחום ממשיך להתפתח עם התקדמות בכלים סימולציה, טכנולוגיות ניטור, מכשירים מגן וחומרים אינסטלציה. שינויי אקלים, שילוב אנרגיה מתחדשת וטכנולוגיות רשת חכמות מציגות אתגרים חדשים הדורשים הסתגלות של גישות מסורתיות.על ידי ביצוע שיטות עבודה מבוססות הטוב ביותר, להישאר נוכחי עם התפתחויות טכנולוגיות, ולמידה מניסיון תפעולי, מהנדסים יכולים לעצב תת-תתתות גבוהות המספקות שירות אמין לאורך כל חייהם המיועדים.

תיאום בידוד נכון מגן על ציוד יקר, מבטיח אמינות מערכת, משפר את בטיחות האדם, ומתאים את הביצועים הכלכליים של תשתיות חשמל.כ מערכות חשמל ממשיכות לגדול במורכבות ובחשיבות לחברה המודרנית, תפקיד התיאום היעיל הופך להיות קריטי יותר לשמירה על שירות חשמלי בטוח ואמינה.

משאבים נוספים

עבור מהנדסים המבקשים להעמיק את הידע שלהם של תיאום בידוד, משאבים רבים זמינים.הנציבות אלקטרו-טכנית הבינלאומית (IEC) ⁇ FLT:1 ו-FLT:2Institute of Electrical and Electronics (IEEE)FLT:3 מפרסם את הסטנדרטים הבסיסיים ומדריכי יישומים.

תוכניות האוניברסיטה בהנדסת מערכות כוח לספק חינוך יסודי, בעוד קורסי הכשרה מיוחדים לטפל היבטים ספציפיים של תיאום בידוד. [+] משאבים מקוונים, כולל מאמרים טכניים, אתרי אינטרנט, ופורומים דיון, מציעים מידע נגיש על פרקטיקות נוכחיות ובעיות מתפתחות. על ידי מינוף משאבים אלה ושמירה על מחויבות ללמידה רציפה, מהנדסי מערכת כוח יכולים לפתח ולשמור את המומחיות הדרושה כדי לבצע בידוד יעיל בתכנון תת-תרגול.