Видове повреди и ефекти в електрическите системи

Видове повреди и ефекти в електрическите системи

Електроенергийната система нараства по размер и сложност във всички сектори като системи за производство, пренос, разпределение и натоварване. Видове грешки като условия на късо съединение в мрежата на електроенергийната система водят до сериозни икономически загуби и намаляват надеждността на електрическата система. Електрическа повреда е необичайно състояние, причинено от неизправности на оборудването като трансформатори и въртящи се машини, човешки грешки и условия на околната среда. Тези неизправности причиняват прекъсване на електрическите потоци, повреди на оборудването и дори причиняват смърт на хора, птици и животни. Тази статия разглежда общ преглед на различните видове неизправности и техните ефекти, възникнали в електрическите системи.



Какво е електрическа неизправност?

Електрическа грешка е отклонението на напреженията и токовете от номиналните стойности или състояния. При нормални работни условия оборудването или линиите на енергийната система носят нормални напрежения и токове, което води до по-безопасна работа на системата.


Неизправности в електрическата система

Неизправности в електрическата система





Но когато възникне неизправност, това води до протичане на прекалено високи токове, което причинява повреда на оборудването и устройствата. За откриване или проектиране на подходящо разпределително оборудване са необходими откриване и анализ на неизправности, електромеханични релета , прекъсвачи и други защитни устройства.

Видове повреди в електрическите системи

В електроенергийната система грешките са предимно два вида като неизправности в отворена верига и късо съединение. Освен това тези видове грешки могат да бъдат класифицирани в симетрични и несиметрични. Нека обсъдим подробно тези видове неизправности. Тези грешки са класифицирани в два вида.



  • Симетрична грешка
  • Несиметрична грешка

Симетрични неизправности

Това са много тежки повреди и се срещат рядко в енергийните системи. Те също се наричат ​​балансирани неизправности и са два вида, а именно линия към линия към земята (L-L-L-G) и линия до линия (L-L-L).

Симетрични неизправности

Симетрични неизправности

Само 2-5 процента от системните грешки са симетрични. Ако възникнат тези неизправности, системата остава балансирана, но води до сериозни повреди на оборудването на електрическата система.


Горната фигура показва два вида трифазни симетрични неизправности. Анализът на тази грешка е лесен и обикновено се извършва поетапно. Необходим е трифазен анализ на повреда или информация за избор на зададени фазови релета, капацитет на разрушаване на прекъсвачите и рейтинг на защитното разпределително устройство.

Симетричните разломи се класифицират в два типа

  • Line - Line - Line Fault
  • Линия - линия - земна грешка

L - L - L Вината

Този вид неизправности са балансирани, което означава, че системата остава балансирана след възникване на неизправността. Така че тази грешка се случва рядко, въпреки че най-големият ток държи най-тежката грешка. Така че този ток се използва за определяне на рейтинга на CB.

L - L - L - G Вината

Трифазната L - G неизправност обхваща основно цялата 3-фазна система. Тази неизправност се среща главно сред 3-фазните, както и заземяващия терминал на системата. Така че има 2 до 3% от вероятността да възникне неизправността.

Несиметрични неизправности

Това са много чести и по-малко тежки от симетричните дефекти. Има основно три типа, а именно грешки от линия към земята (L-G), линия към линия (L-L) и двойни линии към земята (LL-G).

Несиметрични неизправности

Несиметрични неизправности

Линията към земна повреда (L-G) е най-често срещаната повреда и 65-70 процента от повредите са от този тип.

Това води до контакт на проводника със земята или земята. 15 до 20 процента от неизправностите са с двойна линия към земята и кара двата проводника да контактуват със земята. Грешките между линията и линията възникват, когато два проводника осъществяват контакт помежду си главно при люлеене на линии поради ветрове и 5- 10 процента от грешките са от този тип.

Те също се наричат ​​небалансирани неизправности, тъй като тяхната поява причинява дисбаланс в системата. Дисбалансът на системата означава, че стойностите на импеданса са различни във всяка фаза, което води до протичане на дисбалансния ток във фазите. Те са по-трудни за анализиране и се извършват по фаза, подобно на трифазните балансирани разломи.

Несиметричните разломи се класифицират в два типа

  • Единична повреда на L - G (линия към земята)
  • L - L (Line-to-Line) неизправност
  • Двойна грешка L - G (линия към земята)

Единична L - G грешка

Тази единична L - G грешка се появява главно след като един проводник падне към заземяващия терминал. Така че около 70 до 80% от неизправността в енергийната система е единичната L - G грешка.

L - L неизправност

Тази L-L неизправност възниква главно след като два проводника са късо съединени и също поради силен вятър. Така че линейните проводници могат да бъдат премествани поради силен вятър, те могат да се допират помежду си и да причинят късо съединение. Така че, 15 - 20% от грешките могат да се появят приблизително.

Двойна L - G грешка

При този вид грешка и двете линии влизат в контакт помежду си през земята. Така че има 10% вероятност за грешки.

Отворени дефекти в веригата

Неизправностите в отворената верига възникват главно поради неизправността на един иначе повече проводници, използвани в енергийната система. Диаграмата за неизправности в отворена верига е показана по-долу. Тази схема е за еднофазно, двуфазно и 3-фазно отворено състояние.

Тези неизправности възникват главно поради често срещани проблеми като повреда на съединенията във въздушни линии, кабели, повреда във фазата на прекъсвач, топене на проводник или предпазител в рамките на една или повече фази.
Тези неизправности са известни също като серийни неизправности, които са небалансирани типове, в противен случай несиметрични типове, с изключение на 3-фазна отворена повреда.

Например, преносната линия работи чрез балансиран товар, преди да възникне отворена верига на повреда. В преносната линия, ако някоя от фазите се разтвори, действителното натоварване на алтернатора може да бъде намалено и увеличава ускорението на алтернатора, така че той работи със скорост, малко по-висока от синхронната скорост. В други трансмисионни кабели това превишаване на скоростта може да доведе до пренапрежения. Следователно 1-фазните и 2-фазните отворени условия могат да генерират токове и напрежения на електроенергийната система, което причинява огромни повреди на апарата.

Тези грешки са категоризирани в три типа, както следва.

  • Отворена грешка на проводника
  • Два проводника Отворена повреда
  • Отворена грешка на три проводника.

Причини и ефекти на видовете неизправности

Тези неизправности могат да бъдат причинени поради неизправност на веригата, както и счупен проводник в 1-фазна или повече фази. Ефектите от неизправности в отворена верига включват следното.

  • Нередовна работа на електрическата система
  • Тези грешки могат да представляват опасност както за животните, така и за хората
  • По-специално, част от мрежата, когато напрежението е надвишено над нормалните стойности, това причинява повреда на изолацията и развива неизправности при късо съединение.
  • Въпреки че тези видове неизправности на веригата могат да бъдат приети за дълго време в сравнение с неизправности от тип късо съединение, тъй като тези неизправности трябва да бъдат отделени, за да се намалят големите щети.

Неизправности в късо съединение

Неизправности при късо съединение възникват главно поради повреда в изолацията между фазовите проводници и земята. Неизправността на изолацията може да причини образуване на път на късо съединение, което активира условия на късо съединение във веригата.

Определението за късо съединение е ненормална връзка с изключително по-малък импеданс между две точки с различен потенциал, независимо дали е завършена случайно или нарочно. Тези неизправности са най-често срещаните видове, които водят до необичайно висок токов поток през преносните линии или оборудването.

Ако дефектите на късо съединение се оставят да продължат дори и за малко време, това води до големи щети на апарата. Дефектите на късо съединение са известни също като шунтови дефекти, тъй като тези неизправности възникват главно поради повредата в изолацията между фазовите проводници, в противен случай между фазовите проводници и земята

Различните постижими условия на късо съединение включват основно 3-фази към земята, 3-фазно изчистване от земята, 1-фаза към земята, фаза към фаза, 2-фаза към земята, фаза към фаза и еднофазна към земята.

Както 3-фазният дефект на земята, така и 3-фазният дефект към земята, могат да бъдат симетрични или балансирани, докато други дефекти са несиметрични дефекти.

Причини и ефекти на късо съединение

Неизправности при късо съединение могат да възникнат поради следните причини.

  • Тези неизправности могат да възникнат поради вътрешните иначе външни ефекти
  • Вътрешните ефекти са повреда на преносните линии, повреда на оборудването, стареене на изолацията, корозия на изолацията в генератора, неправилни инсталации на електрически устройства, трансформатори и неадекватната им конструкция.
  • Тези неизправности могат да възникнат поради външни ефекти на апарата, повреда на изолацията поради пренапрежение на светлината и механични повреди от обществеността.

Ефектите от неизправности при късо съединение включват следното.

  • Дуговите неизправности могат да причинят пожар и взрив в апарати като трансформатори, както и в прекъсвачи.
  • Потокът на мощност може да бъде силно ограничен, в противен случай дори напълно блокиран, ако грешката на късо съединение продължава.
  • Работните напрежения на системата могат да надвишават или под приемните им стойности, за да окажат вредно въздействие върху услугата, предоставяна чрез енергийната система.
  • Поради необичайни токове апаратът се загрява, така че животът на изолацията им може да бъде намален.

Причини за видовете неизправности

Основните причини за причиняване на електрически повреди включват следното.

Метеорологични условия

Включва стачки от осветление, проливни дъждове, силен вятър, отлагане на сол по въздушни линии и проводници, натрупване на сняг и лед по далекопроводи и др. Тези условия на околната среда прекъсват електрозахранването и повреждат електрическите инсталации.

Откази на оборудването

Различни електрически съоръжения като генератори , двигатели, трансформатори, реактори, превключващи устройства и т.н. причинява късо съединение поради неизправност, стареене, повреда на изолацията на кабелите и намотки. Тези повреди водят до протичане на висок ток през устройствата или оборудването, което допълнително ги уврежда.

Човешки грешки

Електрически неизправности се причиняват и поради човешки грешки като избор на неподходящ рейтинг на оборудването или устройствата, забравяне на метални или електрически проводящи части след обслужване или поддръжка, превключване на веригата, докато е в сервизно обслужване и др.

Smoke of Fire

Йонизирането на въздуха, дължащо се на частици дим, заобикалящи въздушните линии, води до искра между линиите или между проводниците към изолатора. Този проблясък кара изолаторите да загубят изолационната си способност поради високи напрежения .

Видове грешки и техните ефекти

Ефектите от електрически неизправности възникват главно поради следните причини.

Над текущия поток

Когато възникне повредата, тя създава много нисък импеданс за текущия поток. Това води до много голям ток, който се изтегля от захранването, причинявайки изключване на релета, повреждайки изолацията и компонентите на оборудването.

Опасност за експлоатационния персонал

Появата на неизправност може също да причини шокове на хората. Тежестта на удара зависи от тока и напрежението в мястото на повредата и дори може да доведе до смърт.

Загуба на оборудване

Силният ток поради неизправности при късо съединение води до изгаряне на компонентите напълно, което води до неправилна работа на оборудването или устройството. Понякога силен пожар причинява пълно изгаряне на оборудването.

Нарушава взаимосвързаните активни вериги

Неизправностите не само засягат мястото, на което се появяват, но също така нарушават активните взаимосвързани вериги към повредената линия.

Електрически пожари

Късото съединение причинява проблясъци и искри поради йонизацията на въздуха между две проводящи пътеки, което допълнително води до пожар, както често наблюдаваме в новини като пожари в сгради и търговски комплекси.

Устройства за ограничаване на неизправности

Възможно е да се сведат до минимум причините като човешки грешки, но не и промените в околната среда. Отстраняването на неизправности е решаваща задача в мрежата на електроенергийната система. Ако успеем да нарушим или прекъснем веригата, когато възникне неизправност, това намалява значителните щети на оборудването, а също и на имуществото. Някои от тези устройства за ограничаване на неизправности включват предпазители, верижни прекъсвачи , релета са разгледани по-долу.

Защита на устройства

Защита на устройства

Предпазител

Това е основното защитно устройство. Това е тънка тел, затворена в корпус или стъкло, която свързва две метални части. Този проводник се стопява, когато във веригата протича прекомерен ток. Типът предпазител зависи от напрежението, при което той трябва да работи. Необходима е ръчна подмяна на проводника след издухването му.

Прекъсвач

Това прави веригата нормална, както и прекъсва при ненормални условия. Той причинява автоматично изключване на веригата, когато възникне неизправност. Това могат да бъдат електромеханични прекъсвачи като вакуумни / маслени прекъсвачи и т.н., или ултрабързи електронни прекъсвачи .

Реле

Това е работен превключвател, базиран на състоянието. Състои се от магнитна намотка и нормално отворени и затворени контакти. Възникването на неизправност повишава тока, който захранва намотката на релето, в резултат на което контактите работят, така че веригата е прекъсната от протичане на ток. Защитни релета са от различни типове като импедансни релета, mho релета и др.

Устройства за защита на осветлението

Те включват ограничители на осветлението и заземителни устройства за защита на системата от мълния и пренапрежения.

Базиран на приложения трифазен анализ на неизправности

Ние можем анализира трифазни повреди чрез използване на проста схема, както е показано по-долу. При това се създават временни и постоянни неизправности чрез превключватели на неизправности. Ако натиснем бутона веднъж като временна неизправност, устройството на таймера отключва товара и също възстановява захранването обратно към товара. Ако натиснем ВКЛЮЧЕНО този бутон за определено време като постоянна неизправност, тази система напълно изключва товара чрез подреждане на релето.

Трифазен анализ на неизправността

Трифазен анализ на неизправността

Как да открием и открием грешките?

В преносните линии неизправността е много лесна за установяване, тъй като кризата обикновено е забележима. Например, след като някое дърво е паднало над преносната линия, в противен случай може да се повреди електрически стълб, както и проводниците да лежат на земята.

В кабелна система откриването на неизправности може да се направи, когато веригата не работи, в противен случай, когато веригата работи. Съществуват различни методи за локализиране на неизправности, които могат да бъдат разделени на терминални техники, които работят с токове, както и с напрежения, измерени в краищата на кабела, и методи за проследяване, които се нуждаят от проверка през кабела. Нормалната зона на неизправностите може да бъде разположена в терминалните техники за ускоряване на проследяването по предавателен кабел.

В системите за окабеляване местоположението на повредата може да бъде намерено по време на проверката на проводниците. При трудни системи за окабеляване, навсякъде, където проводниците могат да бъдат заровени, тези грешки се поставят чрез рефлектометър с времева област, който изпраща импулс надолу по проводника и след това изследва отразения сигнал за разпознаване на неизправности в електрическия проводник.

В известен подводен телеграфен кабел са използвани отзивчиви галванометри за изчисляване на токове на повреда чрез тестване в краищата на кабелите на повреда. В кабелите се използват два метода за намиране на грешки като контур Varley, както и контур Murray.

В захранващия кабел повреда на изолацията не може да възникне при ниски напрежения. И така, използва се тест с удар, като се прилага импулс с високо напрежение, висока енергия към кабела. Местоположението на повредата може да бъде направено чрез прослушване на звука на разреждането при грешката. Когато този тест дари да нанесе вреда на мястото на кабела, е полезно, тъй като повреденото място трябва да бъде преизолирано, след като се настрои във всеки случай.

В разпределителна система с високо съпротивление заземен, захранващо устройство може да разшири грешка към земята, но системата поддържа в процес. Неизправният, както и захранваният захранващ механизъм може да бъде намерен в токов трансформатор от пръстеновиден тип, който събира всички фазови проводници за веригата, просто веригата включва повреда в земята, която илюстрира нетен нарушен ток. Заземителният резистор се използва, за да улесни забелязването на тока на земната повреда между две стойности, за да победи тока на повредата.

Надявам се, че имате основна идея за трифазни повреди. Благодаря за ценното време, прекарано със статията. Освен това при всякакви въпроси относно електрически и електронни проекти, моля, напишете отзивите си в раздела за коментари по-долу.

Снимки Кредити

Пожари поради електрически повреди от 3.bp.blogspot
Несиметрични грешки от pdfonline
Защита на устройства чрез инспектапедия