วิธีการจัดและการทำงานของตัวแยกไฟฟ้าแรงสูง

อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง: วิธีการจัดเรียงและการทำงานของอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ ในอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง จะใช้อุปกรณ์สวิตชิ่งต่างๆ หนึ่งในกลุ่มของพวกเขาเรียกว่า "Disconnectors"

การนัดหมาย

โครงสร้างเหล่านี้ใช้เพื่อสร้างการแตกในวงจรไฟฟ้า ซึ่งไม่เพียงแต่ปิดการจ่ายแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังต้องมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าด้วย

ความจริงก็คือตลอดประวัติศาสตร์อันยาวนานของการใช้ประโยชน์จากไฟฟ้า ประเพณีได้พัฒนาขึ้นเพื่อการใช้งานอย่างปลอดภัย การหยุดชะงักของไฟฟ้าผ่านเบรกเกอร์โหลดด้วยอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ซับซ้อนจะถูกซ่อนจากการสังเกต ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ แรงดันไฟฟ้าจะยังคงอยู่ในบริเวณที่กำหนดไว้สำหรับการรื้อถอน นี่เป็นอันตรายมากและเป็นสิ่งที่จำเป็นโดยตรงสำหรับไฟฟ้าช็อตหรือความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า

ด้วยเหตุนี้จึงมีการติดตั้งตัวแยกการเชื่อมต่อในวงจรไฟฟ้าแรงสูงเป็นชุดพร้อมสวิตช์และตามกฎแล้วเพื่อความปลอดภัยในการทำงาน

เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการนี้ เราจะนำเสนอส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าเมื่อกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายของสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าหมายเลข 1 ส่งผ่านสายไฟที่แบ่งออกเป็น 5 ส่วนการทำงานไปยังสถานีไฟฟ้าย่อยหมายเลข 2 และหมายเลข 3

สมมติว่าในส่วนที่ 3 (ทำเครื่องหมายด้วยสีแดง) มีความจำเป็นต้องดำเนินงานทางเทคนิคที่จำเป็นตามเงื่อนไขความปลอดภัย การบรรเทาความเครียด

ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องปิดสวิตช์ไฟ:

• สถานีไฟฟ้าย่อยหมายเลข 1;

• บริโภคสถานีไฟฟ้าย่อยหมายเลข 2 และหมายเลข 3 ซึ่งทำงานด้านแรงดันต่ำและจะผลิตกระแสไฟฟ้าเข้าสู่สาย รวมทั้งส่วนที่ 3 เนื่องจากผลการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ

ในกรณีที่สวิตช์ใด ๆ ทำงานผิดปกติหรือเกิดข้อผิดพลาดหรือเปิดสวิตช์เองโดยไม่ได้รับอนุญาต แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏในส่วนการทำงานหมายเลข 3 ซึ่งเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้

ดังนั้นจึงมีการติดตั้งตัวตัดการเชื่อมต่อหลังจากสวิตช์แต่ละตัวในวงจรไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้วงจรแตกได้อย่างปลอดภัยและมองเห็นได้

ภาพด้านบนเป็นแบบบรรทัดเดียวที่เรียบง่าย อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ สายไฟฟ้าแรงสูงใช้สามเฟสเป็นอย่างต่ำ ไดอะแกรมที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับกรณีการเตรียมไซต์งานหมายเลข 3 สำหรับการบำรุงรักษาของเราจะเป็นดังนี้

ในแต่ละเฟส «A», «B», «C» ของสายไฟจะแสดงเป็นสีของตัวเอง: สีเหลือง, สีเขียวและสีแดง ที่สถานีย่อยทั้งหมดจะถูกตัดการเชื่อมต่อก่อนโดยสวิตช์ของตัวเอง จากนั้นจึงตัดการเชื่อมต่อ จากนั้นแต่ละเฟสของสายไฟสำหรับไซต์หมายเลข 3 จะต่อลงดิน

ในรูปนี้ ปัญหาของการต่อสายดินไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างสมบูรณ์ แต่เพียงเพื่อแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการนำไปใช้งาน

ตำแหน่งของตัวตัดการเชื่อมต่อในวงจรกำหนดการออกแบบที่เรียบง่ายเมื่อเทียบกับเบรกเกอร์วงจร นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าสวิตช์ต้องขัดขวางกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านได้อย่างน่าเชื่อถือระหว่างการทำงานปกติและกระแสไฟลัดวงจรฉุกเฉินที่มีขนาดมหาศาลซึ่งอาจเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่คาดฝันได้ทุกที่ในส่วนของวงจรที่ป้องกันโดยสวิตช์

กระบวนการเหล่านี้ซับซ้อนมากเกี่ยวข้องกับการแตกตัวเป็นไอออนของสิ่งแวดล้อมและการเกิดอาร์คไฟฟ้าอันทรงพลังที่สามารถเผาไหม้หน้าสัมผัสได้ เพื่อป้องกันปรากฏการณ์นี้ จึงมีการใช้โซลูชันทางเทคนิคต่างๆ ตามการใช้ตัวพาที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวน พวกเขาเติมพื้นที่ทำงานของเบรกเกอร์ที่วงจรขาด

ทิศทางที่สองในการจัดการกับส่วนโค้งคือเพื่อให้แน่ใจว่ากลไกทริกเกอร์มีความเร็วสูงสุด เวลาในการทำงานเปรียบได้กับการระเบิดและเกิดขึ้นในเวลาประมาณสองช่วงของการสั่นของกระแสฮาร์มอนิกของกระแสไซน์

เวลาเดียวกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันสมัยใหม่ด้วยวิธีอัตโนมัติในการตรวจจับความผิดปกติในวงจรและส่งคำสั่งไปยังเบรกเกอร์ไดรฟ์

ดังนั้น เวลาปิดเครื่องฉุกเฉินผ่านการป้องกันและระบบอัตโนมัติคือประมาณ 0.04 วินาที

สำหรับอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนเช่นนี้ พวกเขาได้รับการออกแบบให้ปิดโดยมือของผู้ควบคุมหรือมอเตอร์ไฟฟ้าโดยไม่ต้องเร่งรีบ เนื่องจากตัวตัดการเชื่อมต่อได้รับการติดตั้งหลังจากสวิตช์ จึงทำงานหลังจากถอดแรงดันไฟฟ้าออกแล้วเท่านั้น เมื่อไม่เกิดประกายไฟ

ตำแหน่งของตัวตัดการเชื่อมต่อและเบรกเกอร์สามารถดูได้จากส่วนของไดอะแกรมการทำงานของดิสแพตเชอร์

นี่คือภาพของตำแหน่งของสถานีย่อยนี้ที่ส่งโดยดาวเทียม

มุมมองของพื้นที่เดียวกันจากพื้นดินจากด้านข้างของการสนับสนุนชั้นนำ

ดังนั้นตัวแยกการเชื่อมต่อจะสร้างการแตกในวงจรไฟฟ้าที่มองเห็นได้เพื่อการบำรุงรักษาที่ปลอดภัยหลังจากสวิตช์ปิด แรงดันไฟฟ้า... นี่คือจุดประสงค์หลักของพวกเขา

การออกแบบตัวตัดการเชื่อมต่อ

อุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงสูงค่อนข้างซับซ้อน แต่ในขณะเดียวกันก็ง่ายกว่าสวิตช์ไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน ลองดูตัวอย่างการใช้งานสำหรับอุปกรณ์ 330 kV

กระแสเดียวที่การตัดการเชื่อมต่อดังกล่าวเป็นไปได้คือการปล่อยประจุไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ หน้าสัมผัสไฟฟ้าของตัวตัดการเชื่อมต่อได้รับการออกแบบมาเพื่อขัดจังหวะแหล่งจ่ายไฟ ในสภาพการทำงานกระแสโหลดสูงสุดจะผ่านเข้าไป

ตู้ควบคุมไดรฟ์ได้รับการออกแบบเพื่อควบคุมแต่ละเฟสของตัวตัดการเชื่อมต่อแยกกันหรือรวมกัน

หากคุณดูภาพด้านบนอย่างระมัดระวัง คุณจะเห็นว่าหน้าสัมผัสการสลับของสวิตช์และตัวตัดการเชื่อมต่ออยู่ที่ความสูงพอสมควร นี่เป็นเหตุผลด้านความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์และเจ้าหน้าที่บริการที่เหลือ

ในสวิตช์เกียร์กลางแจ้ง 110 kV ความสูงที่ปลอดภัยของตัวตัดการเชื่อมต่อจะน้อยกว่า

ดังนั้นการบำรุงรักษาจึงดีกว่า ติดตั้งง่ายกว่าและถูกกว่า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ต้องการความสนใจเป็นพิเศษจากเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการภายใต้ตัวตัดการเชื่อมต่อที่ได้รับมอบหมาย ในทางปฏิบัติ มีหลายกรณีที่คนงานในสภาพอากาศเปียกยกผมขึ้น ลดระยะห่างที่ปลอดภัยจากอุปกรณ์ไฟฟ้า และตกอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้า 110 kV

นี่เป็นการยืนยันอีกครั้งว่ามาตรการด้านความปลอดภัยจะต้องไม่เพียงแค่เป็นที่รู้จักเท่านั้น แต่ยังต้องดำเนินการอย่างไร้ที่ติอีกด้วย

ตำแหน่งของตัวตัดการเชื่อมต่อสายส่งเหนือศีรษะ 10 kV บนเสาใกล้กับสวิตช์เกียร์ในอาคารพร้อมสวิตช์ไฟของสถานีย่อยแสดงในรูปภาพ

รูปภาพต่อไปนี้แสดงวิธีใช้งานตัวตัดการเชื่อมต่อสาย 10 kV โดยใช้ไดรฟ์แบบแมนนวล หม้อแปลงไฟฟ้าอยู่ใกล้ๆ

ตัวตัดการเชื่อมต่อสำหรับสายเหนือศีรษะ 6 kV มีอุปกรณ์เดียวกันกับสาย 10 kV

ภาพถ่ายทั้งหมดแสดงให้เห็นว่าตัวแยกการเชื่อมต่อแต่ละตัวประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้างต่อไปนี้:

• กรอบไฟฟ้าวางไว้ที่ความสูงที่ปลอดภัย

• ฉนวนรองรับติดตั้งอย่างแน่นหนาบนเฟรมที่ส่วนท้ายของช่องว่างที่เกิดขึ้นสำหรับแต่ละเฟส

• ระบบติดต่อที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงเส้นทางที่เชื่อถือได้ของกระแสที่กำหนดของสายและตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าในสถานะเปิดไปยังส่วนที่มีไว้สำหรับบริการ

• ระบบควบคุมการเคลื่อนไหวของมีด

สำหรับตัวตัดการเชื่อมต่อที่ใช้สำหรับวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้า 110 kV ขึ้นไป ระบบหน้าสัมผัสทำจากมีดครึ่งตัวที่เคลื่อนที่ได้ 2 อันที่งอในทิศทางตรงกันข้าม ในการออกแบบอื่น ๆ มักใช้มีดแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งเสียบเข้ากับหน้าสัมผัสแบบตายตัว

Disconnectors จำแนกตาม:

• จำนวนเสา

• ลักษณะของการติดตั้ง (ในร่มหรือกลางแจ้ง);

• ประเภทของการเคลื่อนไหวของมีดเพื่อสร้างการแตกหักของโซ่ (แบบหมุน การตัด หรือโยก)

• วิธีการควบคุม: ด้วยตนเองโดยใช้แกนแยกการทำงานหรือระบบคันโยก หรือโดยอัตโนมัติด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (สามารถใช้ระบบไฮดรอลิกและนิวแมติกส์ได้) พร้อมระบบควบคุม

การดำเนินการทั้งหมดที่มีตัวแยกการเชื่อมต่อในรูปแบบการทำงานนั้นจัดอยู่ในประเภทงานที่อันตราย ดำเนินการโดยบุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรมและผ่านการฝึกอบรมโดยใช้แบบฟอร์มที่ออกแบบมาเป็นพิเศษภายใต้การควบคุมโดยตรงของผู้มอบหมายงาน

ตัวตัดการเชื่อมต่อที่เชื่อมต่อกัน

ลักษณะเฉพาะของตัวตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าแรงสูงคือเมื่อใช้ร่วมกับพวกมันบนแพลตฟอร์มเดียวกัน มีดต่อสายดินมักจะอยู่ที่ทั้งสองด้านของช่องว่างที่สร้างขึ้น สะดวกในการจัดการกับเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการที่ดำเนินการเปลี่ยนวงจรไฟฟ้า

เมื่อเปิดเครื่อง สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามลำดับของการใช้ / การถอดสายดินและการเปิด / ปิดเครื่องแยกการเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง ต้องไม่เปิดเบรกเกอร์ขณะติดตั้งสายดินทั้งสองด้านของตัวตัดการเชื่อมต่อ ซึ่งจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

คุณไม่สามารถบังคับกราวด์ได้เมื่อเปิดอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อและใช้แรงดันไฟฟ้ากับวงจร ซึ่งจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

เพื่อป้องกันสถานการณ์ที่ไม่ถูกต้องระหว่างการสลับ การปิดกั้นทางเทคนิคของการดำเนินการของเจ้าหน้าที่บริการจะใช้กับสายดิน ตัวตัดการเชื่อมต่อ และสวิตช์ที่อยู่กับที่ เธอสามารถ:

• เชิงกลล้วน;

• ไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับการใช้ล็อคแม่เหล็กไฟฟ้า);

• รวมกัน

การออกแบบล็อคจะแตกต่างกัน ความซับซ้อนและความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในลูปหลักเพิ่มขึ้น

เพื่อควบคุมชนิดของอินเตอร์ล็อคทางไฟฟ้า หน้าสัมผัสเพิ่มเติมที่ใช้ในวงจรทุติยภูมิจะถูกติดตั้งบนเพลาหมุนของใบพัดหน้าสัมผัส สิ่งเหล่านี้เรียกว่าผู้ติดต่อบล็อก KSA พวกเขาทำซ้ำตำแหน่งของตัวแยกการเชื่อมต่อโดยสมบูรณ์ในขณะเดียวกันก็ปิดหรือเปิดเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของวงจรควบคุม การป้องกัน และระบบอัตโนมัติของสวิตช์และสาย บล็อกหน้าสัมผัสเหล่านี้ออกแบบมาให้มีทั้งตำแหน่งเปิดและปิดตามปกติ

นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งบล็อกหน้าสัมผัสที่คล้ายกันบนไดรฟ์ของมีดต่อสายดินแบบอยู่กับที่และสวิตช์ตัดโหลด

วงจรควบคุมการปิดกั้นแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับหลักการของการสร้างวงจรอนุกรมและวงจรขนานของวงจรไฟฟ้าจากหน้าสัมผัสของตัวทำซ้ำตำแหน่งของอุปกรณ์หลัก: สวิตช์, ตัวตัดการเชื่อมต่อ, มีดต่อสายดิน

เมื่อเจ้าหน้าที่บริการเปลี่ยนตำแหน่งของหนึ่งในอุปกรณ์สวิตชิ่งเหล่านี้ หน้าสัมผัสรองที่ประกอบกันในรูปแบบลอจิกบางอย่างจะถูกเปลี่ยนตามนั้น หากละเมิดข้อกำหนดด้านความปลอดภัย การปิดกั้นทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะห้ามการดำเนินการเพิ่มเติมกับอุปกรณ์ไฟฟ้า

ในกรณีนี้จำเป็นต้องเข้าใจความถูกต้องของการกระทำที่ทำและค้นหาข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้น

วงจรประสานสำหรับตัวแยกการเชื่อมต่อของสถานีย่อยนั้นใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงเฉพาะ

ข้อกำหนดบังคับสำหรับตัวตัดการเชื่อมต่อ:

• ให้ช่องว่างที่มองเห็นได้

• ความต้านทานของโครงสร้างต่อผลกระทบทางไดนามิกและความร้อน

• ความน่าเชื่อถือของฉนวนในทุกสภาพอากาศ

• ความชัดเจนของงานในกรณีที่สภาพการทำงานเสื่อมสภาพในช่วงฝนตก หิมะตก การก่อตัวของน้ำแข็ง

• ความเรียบง่ายของการออกแบบทำให้ง่ายต่อการใช้งานและบำรุงรักษา

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ โปรดดูที่ บทความนี้.