Máy chuyển điện cao áp là gì?
Hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu đột nhiên xuất hiện một sự tắc nghẽn trong các mạch máu của con người.Các hệ thống điện hoạt động tương tự như các chức năng của thiết bị chuyển mạch điện áp cao giống như các "thủy mạch" của mạng lưới điện, chịu trách nhiệm cho việc truyền tải an toàn và hiệu quả của năng lượng điện. một sự cố có thể dẫn đến hậu quả thảm khốc. nhưng chính xác là gì cao điện áp thiết bị chuyển mạch? những loại tồn tại,và làm thế nào để duy trì chúngHôm nay, chúng ta sẽ xem xét "người bảo vệ an toàn" quan trọng này của hệ thống điện.
Bộ chuyển mạch điện áp cao là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện.Nó bao gồm một tập hợp tích hợp các yếu tố điện bao gồm các công tắc, bộ bảo hiểm, bộ biến đổi, rơle, bộ ngắt mạch và máy ngắt kết nối.Các thành phần này làm việc cùng nhau để thực hiện các chức năng quan trọng trong các mạng điện cao áp (thường là các hệ thống hoạt động trên 36kV)Về cơ bản, thiết bị chuyển mạch điện áp cao hoạt động như một "cốt phân phối" điện, quản lý kiểm soát, bảo vệ và phân bổ năng lượng trong toàn hệ thống.
Ứng dụng chính của thiết bị chuyển mạch điện áp cao
Các ứng dụng của thiết bị chuyển mạch điện áp cao rất rộng, xuất hiện trong hầu hết các hệ thống xử lý điện áp 36kV hoặc cao hơn.
- Nhà máy điện:Switchgear kết nối hoặc ngắt kết nối các máy phát điện và thiết bị khác khỏi lưới điện một cách an toàn, đảm bảo năng lượng đầu ra ổn định.
- Mạng truyền tải và phân phối:Nó cho phép kết nối hoặc cô lập các phân đoạn mạng, tạo điều kiện cho định tuyến năng lượng linh hoạt.
- Trạm phụ:Được sử dụng để kết nối hoặc tách các bộ biến áp, ngân hàng tụ điện và các thiết bị khác để chuyển đổi điện áp và điều chỉnh công suất.
- Các cơ sở công nghiệp / thương mại lớn:Quản lý việc kết nối thiết bị nặng (ví dụ: động cơ lớn) với các nguồn điện, đảm bảo an toàn hoạt động.
Trong các kịch bản này, thiết bị chuyển mạch điện áp cao chủ yếu bảo vệ thiết bị và nhân viên khỏi các lỗi dòng điện cao. Nó kiểm soát dòng điện trong lưới điện và cô lập các phần cần bảo trì,do đó duy trì sự ổn định của hệ thống.
Các thành phần cốt lõi của thiết bị chuyển mạch điện áp cao
Hiểu hoạt động của thiết bị chuyển mạch đòi hỏi sự quen thuộc với các yếu tố cơ bản của nó:
Bộ ngắt mạch
Chuyển mạch điện tự động này bảo vệ mạch khỏi quá tải hoặc hỏng mạch ngắn.Các bộ ngắt có thể ngắt dòng tải và lỗi trong vòng vài mili giây hoạt động như là hệ thống phanh khẩn cấp. "
Máy biến đổi dụng cụ
Máy biến đổi dòng điện (CT) và máy biến đổi điện áp (VT) làm giảm các thông số điện đến mức giám sát an toàn.Các thành phần này kích hoạt các bộ chuyển tiếp bảo vệ hoặc truyền tín hiệu lỗi đến các trung tâm điều khiển, phục vụ như là "mắt" của hệ thống.
Chuyển đổi nối đất
Thiết bị này kết nối các mạch khi các bộ ngắt kết nối mở hoặc các bộ ngắt khi bị hỏng, phân tán các điện tích còn lại để đảm bảo an toàn cho nhân viên hoạt động như một " van giải phóng áp suất ".
Các bộ biến áp bước lên/dưới
Các thành phần thiết bị chuyển mạch lớn nhất (và đắt nhất).trong khi các bộ biến đổi giảm bước giảm điện áp cho thiết bị sử dụng cuối. "
Máy ngắt kết nối
Các công tắc cơ học này kết nối hoặc cô lập thiết bị từ các nguồn điện, chủ yếu cho mục đích bảo trì, phục vụ như "cửa van cửa" của hệ thống.
Chuyển tiếp
Các công tắc hoạt động bằng điện để phát hiện lỗi mạng và các bộ ngắt kích hoạt.
Busbar
Các dây dẫn kháng điện thấp kết nối thiết bị điện, tạo thành "đường cao tốc điện" của hệ thống để truyền năng lượng hiệu quả.
Tắt sóng
Bảo vệ thiết bị khỏi điện áp quá cao tạm thời (ví dụ: sét đâm) bằng cách phân tán năng lượng giãn sóng hoạt động như "cây sét" của hệ thống.
Pin
Cung cấp năng lượng dự phòng trong thời gian mất điện để vận hành an toàn các bộ ngắt điện của hệ thống.
Mạng lưới mặt đất
Các hệ thống kim loại dưới lòng đất phân tán năng lượng điện vào đất, ngăn ngừa sốc điện - "mạng an toàn" của hệ thống.
Nguyên tắc hoạt động
Thiết bị chuyển mạch điện áp cao về cơ bản quản lý việc phân phối an toàn năng lượng điện thông qua:
- Thiết bị tự động đo lường, kiểm soát và cô lập mạch bị lỗi
- Các bộ biến đổi dòng hoặc các bộ chuyển tiếp bảo vệ phát hiện các bất thường và kích hoạt các bộ ngắt
- Hoạt động bằng tay bằng cách ngắt kết nối cho mục đích bảo trì
Thiết bị chuyển mạch hiện đại kết hợp các cảm biến và bảng điều khiển thu thập dữ liệu hoạt động để phân tích phòng ngừa và hành động khắc phục.
Loại thiết bị chuyển mạch
Máy chuyển mạch cách nhiệt không khí (AIS)
Chủ yếu được sử dụng ngoài trời trong các trạm phụ và nhà máy điện, AIS sử dụng không khí làm môi trường cách nhiệt của nó.nó dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như bụi và độ ẩm.
Máy chuyển mạch cách nhiệt khí (GIS)
Thay thế nhỏ gọn này sử dụng cách điện khí hexafluoride lưu huỳnh (SF6).và yêu cầu bảo trì thấp hơn ưa thích cho các thiết bị trong nhà có không gian hạn chế.
Yêu cầu bảo trì
Bảo trì phòng ngừa
Các hoạt động theo kế hoạch để duy trì hiệu suất tối ưu:
- Kiểm tra các vít lỏng lẻo, hao mòn hoặc ô nhiễm
- Làm sạch các thành phần để ngăn chặn sự tích tụ các mảnh vỡ
- Các quy trình thử nghiệm phù hợp với an toàn
- Điều chỉnh và hiệu chuẩn
Bảo trì sửa chữa
Giải quyết các vấn đề được xác định thông qua:
- Chẩn đoán sai
- Sửa chữa hoặc thay thế thành phần
- Thay đổi thiết kế
Bảo trì phù hợp theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất đảm bảo độ tin cậy và an toàn lâu dài của các thiết bị chuyển mạch điện áp cao.