Elektroenergetski sustav raste u veličini i složenosti u svim sektorima kao što su sustavi proizvodnje, prijenosa, distribucije i opterećenja. Vrste grešaka poput uvjeti kratkog spoja u mreži elektroenergetskog sustava rezultiraju ozbiljnim ekonomskim gubicima i smanjuju pouzdanost električnog sustava. Električna smetnja je abnormalno stanje uzrokovano kvarom na opremi kao što su transformatori i rotacijski strojevi, ljudskim pogreškama i uvjetima okoline. Te smetnje uzrokuju prekid električnih tokova, oštećenja opreme, pa čak i smrt ljudi, ptica i životinja. Ovaj članak razmatra pregled različitih vrsta kvarova i njihovih učinaka koji su se dogodili u elektroenergetskim sustavima.
Što je električni kvar?
Električna kvar je odstupanje napona i struja od nominalnih vrijednosti ili stanja. U normalnim radnim uvjetima, oprema ili vodovi elektroenergetskog sustava nose normalne napone i struje što rezultira sigurnijim radom sustava.
Kvarovi u elektroenergetskom sustavu
Ali kad se dogodi kvar, on uzrokuje prekomjerno jake struje što uzrokuje oštećenje opreme i uređaja. Otkrivanje i analiza kvarova neophodni su za odabir ili projektiranje odgovarajuće rasklopne opreme, elektromehanički releji , prekidači i ostali zaštitni uređaji.
Vrste kvarova u elektroenergetskim sustavima
U elektroenergetskom sustavu, kvarovi su uglavnom dvije vrste poput kvara otvorenog kruga i kratkog spoja. Dalje, ove vrste grešaka mogu se klasificirati na simetrične i nesimetrične. Razmotrimo detaljno ove vrste kvarova. Te se greške klasificiraju u dvije vrste.
- Simetrični kvar
- Nesimetrični kvar
Simetrične pogreške
To su vrlo ozbiljne smetnje i rijetko se javljaju u elektroenergetskim sustavima. Oni se također nazivaju uravnoteženim greškama i dvije su vrste, naime linija do crte do zemlje (L-L-L-G) i linija do crte (L-L-L).
Simetrični kvarovi
Samo 2-5 posto kvarova sustava su simetrični kvarovi. Ako se pojave ove smetnje, sustav ostaje uravnotežen, ali rezultira ozbiljnim oštećenjima opreme elektroenergetskog sustava.
Gornja slika prikazuje dvije vrste trofaznih simetričnih rasjeda. Analiza ove greške je jednostavna i obično se provodi postupno. Trofazna analiza kvarova ili informacije potrebne su za odabir postavljenih faznih releja, puknuće prekidača i ocjene zaštitne rasklopne opreme.
Simetrični rasjedi klasificirani su u dvije vrste
- Linija - crta - kvar crte
- Linija - linija - kvar na zemlji
L - L - L Kvar
Ove vrste kvarova su uravnotežene, što znači da sustav ostaje uravnotežen nakon što se dogodi greška. Dakle, ovaj se kvar rijetko događa, iako je najveća struja upravo jaka vrsta kvara. Dakle, ova se struja koristi za određivanje ocjene CB-a.
L - L - L - G Kvar
Trofazni kvar L - G uglavnom obuhvaća sve tri faze sustava. Ova se greška uglavnom javlja među 3 faze, kao i uzemljenjem stezaljke sustava. Dakle, postoji 2 do 3% vjerojatnosti da se dogodi greška.
Nesimetrični kvarovi
To su vrlo česti i manje ozbiljni od simetričnih kvarova. Postoje uglavnom tri vrste, naime linija do zemlje (L-G), linija do linije (L-L) i dvostruka linija do zemlje (LL-G).
Nesimetrični kvarovi
Linija do zemljospoja (L-G) najčešći je kvar i 65-70 posto kvara je ove vrste.
Uzrokuje da vodič vodi u kontakt sa zemljom ili zemljom. 15 do 20 posto kvarova dvostruko je prema zemlji i dovodi do kontakta dva vodiča s tlom. Kvarovi na liniji javljaju se kada dva vodiča međusobno dođu u kontakt uglavnom tijekom njihanja vodova zbog vjetra i 5- 10 posto kvarova je ove vrste.
Oni se također nazivaju neuravnoteženim greškama, jer njihova pojava uzrokuje neravnotežu u sustavu. Neuravnoteženost sustava znači da su vrijednosti impedancije različite u svakoj fazi što uzrokuje strujanje neravnoteže u fazama. Te je teže analizirati, a nose se po fazama, slično trofaznim uravnoteženim rasjedima.
Nesimetrični rasjedi klasificirani su u dvije vrste
- Pojedinačni kvar L - G (linija-zemlja)
- L - L (smjer linija do crte)
- Dvostruki kvar L - G (linija-zemlja)
Pojedinačna greška L - G
Ova jednostruka L - G greška uglavnom se javlja kada jedan vodič padne prema priključku na masu. Dakle, oko 70 do 80% greške unutar elektroenergetskog sustava je jednostruka greška L - G.
L - L Kvar
Ova greška L-L uglavnom se javlja kad se dva vodiča kratko spoje i također zbog jakog vjetra. Tako se linijski vodiči mogu pomicati zbog jakog vjetra, mogu se međusobno dodirivati i uzrokovati kratki spoj. Dakle, otprilike se može dogoditi 15 - 20% kvarova.
Dvostruka greška L - G
U ovoj vrsti kvara, obje dvije linije dolaze u dodir jedna s drugom kroz zemlju. Dakle, postoji 10% vjerojatnosti za kvarove.
Otvoreni kvarovi kruga
Kvarovi u otvorenom krugu uglavnom se javljaju zbog kvara jednog inače više vodiča koji se koriste u elektroenergetskom sustavu. Dijagram kvara otvorenog kruga prikazan je u nastavku. Ovaj je krug za 1-fazno, 2-fazno i 3-fazno otvoreno stanje.
Te se greške uglavnom javljaju zbog uobičajenih problema poput kvara spojeva na nadzemnim vodovima, kabela, kvara u fazi prekidača, topljenja vodiča ili osigurača unutar jedne ili više faza.
Ti su kvarovi poznati i kao serijski kvarovi koji su neuravnoteženi tipovi, inače nesimetrični, osim 3-faznog otvorenog kvara.
Na primjer, dalekovod radi uravnoteženim opterećenjem prije nego što se dogodi prekid kruga kvara. U dalekovodu, ako se neka od faza otopi, stvarno opterećenje alternatora može se smanjiti i povećava ubrzanje alternatora, pa radi brzinom nešto većom od sinkrone brzine. U ostalim prijenosnim kabelima ta prekomjerna brzina može uzrokovati prenaponske napone. Stoga jednofazni i dvofazni otvoreni uvjeti mogu generirati struje i napone elektroenergetskog sustava koji uzrokuju ogromnu štetu na uređaju.
Te se greške razvrstavaju u tri vrste, kako slijedi.
- Otvorena greška vodiča
- Dva vodiča Otvorena greška
- Otvorena greška tri vodiča.
Uzroci i posljedice vrsta kvarova
Te smetnje mogu nastati zbog neispravnosti kruga, kao i zbog slomljenog vodiča u 1-faznoj ili više faza. Učinci kvarova u otvorenom krugu uključuju sljedeće.
- Nepravilan rad elektroenergetskog sustava
- Ove greške mogu biti opasne za životinje, ali i za ljude
- Konkretno, dio mreže, kada se napon premaši preko normalnih vrijednosti, uzrokuje kvarove izolacije i razvija greške kratkog spoja.
- Iako se ove vrste kvarova u krugu mogu prihvatiti dulje vrijeme u usporedbi s greškama tipa kratkog spoja, jer se te smetnje moraju odvojiti kako bi se smanjila velika šteta.
Kvarovi kratkog spoja
Kvarovi u kratkom spoju uglavnom se javljaju zbog kvara na izolaciji faznih vodiča i zemlje. Kvar izolacije može prouzročiti stvaranje puta kratkog spoja koji aktivira uvjete kratkog spoja u krugu.
Definicija kratkog spoja je abnormalna veza krajnje manje impedancije između dvije točke različitog potencijala, bilo da je slučajno ili namjerno dovršena. Ti su kvarovi najčešći tipovi koji rezultiraju abnormalnim protokom velike struje kroz dalekovode ili opremu.
Ako se smetnje kratkog spoja mogu nastaviti i kratko vrijeme, to dovodi do velike štete na uređaju. Kvarovi u kratkom spoju poznati su i kao provalije, jer se ovi kvarovi uglavnom javljaju zbog kvara na izolaciji među faznim vodičima, inače među faznim vodičima i zemljom
Različiti dostižni uvjeti kvara kratkog spoja uglavnom se sastoje od 3 faze do zemlje, 3 faze od zemlje, 1 faze do zemlje, faze do faze, 2 faze do zemlje, faze do faze i jednofazne do zemlje.
I trofazni kvar sa zemlje, kao i trofazni kvar prema zemlji, mogu biti simetrični ili uravnoteženi, dok su drugi kvarovi nesimetrični kvarovi.
Uzroci i posljedice kvarova u kratkom spoju
Kvarovi u kratkom spoju mogu se pojaviti iz sljedećih razloga.
- Te se smetnje mogu pojaviti zbog unutarnjih, inače vanjskih učinaka
- Unutarnji učinci su kvarovi dalekovoda, oštećenja opreme, starenje izolacije, korozija izolacije unutar generatora, nepravilne instalacije električnih uređaja, transformatora i njihov neadekvatan dizajn.
- Do ovih kvarova može doći zbog vanjskih učinaka aparata, kvara izolacije zbog prenapona osvjetljenja i mehaničkih oštećenja javnosti.
Učinci kvarova kratkog spoja uključuju sljedeće.
- Kvarovi pri strujanju mogu uzrokovati požar i eksploziju u uređajima poput transformatora, kao i u prekidačima.
- Protok snage može se ozbiljno ograničiti, u suprotnom čak i potpuno blokirati ako se pogreška kratkog spoja nastavi.
- Radni naponi sustava mogu ići iznad ili ispod njihovih prihvatljivih vrijednosti kako bi se štetno utjecalo na uslugu koja se pruža putem elektroenergetskog sustava.
- Zbog abnormalnih struja, uređaj se zagrijava tako da se životni vijek njihove izolacije može smanjiti.
Uzroci vrsta kvarova
Glavni razlozi za uzrokovanje električnih kvarova uključuju sljedeće.
Vremenski uvjeti
Uključuje štrajkove rasvjete, jake kiše, jake vjetrove, taloženje soli na nadzemnim vodovima i vodičima, nakupljanje snijega i leda na dalekovodima itd. Ovi uvjeti okoliša prekidaju napajanje električnom energijom i oštećuju električne instalacije.
Kvarovi na opremi
Razna električna oprema poput generatori , motori, transformatori, reaktori, sklopni uređaji itd. uzrokuju kvarove u kratkom spoju zbog neispravnosti, starenja, izolacije kabela i namota. Ti kvarovi rezultiraju proticanjem velike struje kroz uređaje ili opremu što ih dodatno oštećuje.
Ljudske pogreške
Električne smetnje također su uzrokovane ljudskim pogreškama kao što su odabir neprikladne ocjene opreme ili uređaja, zaboravljanje metalnih ili električnih provodnih dijelova nakon servisiranja ili održavanja, prebacivanje kruga dok je u servisu itd.
Dim vatre
Ionizacija zraka uslijed čestica dima, koja okružuje nadzemne vodove, rezultira iskrom između vodova ili između vodiča do izolatora. Ovaj prebacivanje uzrokuje da izolatori izgube izolacijski kapacitet zbog visokih napona .
Vrste grešaka i njihovi učinci
Učinci električnih kvarova uglavnom se javljaju iz sljedećih razloga.
Prekomjerni protok
Kada se pojavi kvar, on stvara vrlo malu impedansnu putanju za trenutni protok. To rezultira vrlo velikom strujom koja se povlači iz napajanja, što uzrokuje prekidanje releja, oštećujući izolaciju i dijelove opreme.
Opasnost za operativno osoblje
Pojava kvara također može izazvati šokove kod pojedinaca. Ozbiljnost šoka ovisi o struji i naponu na mjestu kvara, a može dovesti i do smrti.
Gubitak opreme
Jaka struja zbog kvarova u kratkom spoju rezultira potpuno izgaranjem komponenata što dovodi do nepravilnog rada opreme ili uređaja. Ponekad jaka vatra uzrokuje potpuno izgaranje opreme.
Uznemirava međusobno povezane aktivne krugove
Kvarovi ne utječu samo na mjestu na kojem se javljaju, već i remete aktivne međusobno povezane krugove na neispravnoj liniji.
Električne vatre
Kratki spoj uzrokuje bljeskove i iskre zbog ionizacije zraka između dva provodna puta, što dalje dovodi do požara, što često primjećujemo u vijestima poput požara zgrada i trgovačkih kompleksa.
Uređaji za ograničavanje kvarova
Moguće je minimizirati uzroke poput ljudskih pogrešaka, ali ne i promjene u okolišu. Otklanjanje kvarova presudan je zadatak u mreži elektroenergetskog sustava. Ako uspijemo prekinuti ili prekinuti strujni krug kad se pojavi kvar, to smanjuje znatnu štetu na opremi i imovini. Neki od ovih uređaja za ograničavanje kvarova uključuju osigurače, prekidači , releji se razmatraju u nastavku.
Zaštita uređaja
Osigurač
To je primarni zaštitni uređaj. To je tanka žica zatvorena u kućište ili staklo koja spaja dva metalna dijela. Ova se žica topi kada u krugu teče prekomjerna struja. Vrsta osigurača ovisi o naponu na kojem treba raditi. Ručna zamjena žice potrebna je nakon ispuhivanja.
Osigurač
Čini krug normalnim, kao i prekida u abnormalnim uvjetima. To uzrokuje automatsko okidanje kruga kad se dogodi kvar. To mogu biti elektromehanički prekidači poput vakuumskih / uljnih prekidača itd., Ili ultrabrzi elektronički prekidači .
Relej
To je radni prekidač zasnovan na uvjetima. Sastoji se od magnetske zavojnice i normalno otvorenih i zatvorenih kontakata. Pojava kvara podiže struju koja napaja zavojnicu releja, što rezultira radom kontakata pa krug prekida protok struje. Zaštitni releji su različitih vrsta poput releja impedancije, mho releja itd.
Uređaji za zaštitu snage osvjetljenja
To uključuje odvodnike osvjetljenja i uređaje za uzemljenje za zaštitu sustava od udara groma i prenaponskih napona.
Analiza trofaznih kvara temeljena na aplikaciji
Možemo analizirati trofazne kvarove pomoću jednostavnog sklopa kako je prikazano u nastavku. U ovom slučaju privremene i trajne smetnje stvaraju prekidači kvara. Ako jednom pritisnemo tipku kao privremenu grešku, raspored odbrojavanja prebacuje teret i također vraća napajanje natrag u teret. Ako pritisnemo ovu tipku određeno vrijeme kao trajnu grešku, ovaj sustav potpuno isključuje opterećenje rasporedom releja.
Trofazna analiza kvarova
Kako otkriti i locirati greške?
Na dalekovodima je kvar vrlo lako prepoznati jer je kriza općenito uočljiva. Na primjer, jednom kad bilo koje stablo padne preko dalekovoda, u suprotnom se električni stup može oštetiti, a vodiči leže na zemlji.
U kabelskom sustavu lociranje kvarova može se izvršiti kada krug ne radi, inače kada krug radi. Postoje različite metode za pronalaženje kvara koje se mogu podijeliti na terminalne tehnike koje rade s strujama, kao i naponima izmjerenim na krajevima kabela i metodama praćenja koje trebaju provjeru kroz kabel. Uobičajeno područje kvarova može se nalaziti na terminalnim tehnikama kako bi se ubrzalo trasiranje preko prijenosnog kabela.
U sustavima ožičenja, mjesto kvara može se pronaći tijekom provjere žica. U otežanim sustavima ožičenja, gdje god se žice mogu zakopati, te se greške postavljaju kroz reflektometar s vremenskom domenom koji šalje impuls niz žicu i nakon toga ispituje reflektirani signal kako bi prepoznao kvarove u električnoj žici.
U poznatom podvodnom telegrafskom kablu korišteni su responzivni galvanometri za izračunavanje struja kvara ispitivanjem na krajevima kabela kvara. U kabelima se koriste dvije metode za lociranje kvarova poput Varley petlje kao i Murray petlje.
U napojnom kabelu kod niskih napona ne može doći do izolacijske smetnje. Dakle, koristi se ispitivanje palcem primjenom visokonaponskog impulsa, velike energije na kabel. Mjesto kvara može se učiniti preslušavanjem zvuka pražnjenja na pogrešci. Kada ovaj test donira štetu na mjestu kabela, korisno je, jer bi mjesto oštećenja moralo biti izolirano nakon postavljanja u svakom slučaju.
U distribucijskom sustavu s uzemljenim visokim otporom, dodavač može proširiti pogrešku na zemlju, no sustav održava u procesu. Neispravni kao i naponski napajač mogu se naći u transformatorskom transformatoru prstenastog tipa koji okuplja sve fazne žice za krug, jednostavno jer krug uključuje kvar na zemlji, što će ilustrirati mrežnu poremećenu struju. Otpor uzemljenja služi za olakšavanje uočavanja struje zemljospoja između dvije vrijednosti za pobijeđivanje struje kvara.
Nadam se da ste dobili osnovnu ideju o trofaznim kvarovima. Zahvaljujemo na dragocjenom provođenju vremena s člankom. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s električnim i elektroničkim projektima, molimo napišite svoje povratne informacije u odjeljak za komentare u nastavku.
Foto bodovi
Požari zbog električnih kvarova od strane 3.bp.blogspot
Nesimetrični kvarovi od pdfonline
Zaštita uređaja pomoću inspektapedija
