A villamosenergia-rendszer mérete és összetettsége minden ágazatban növekszik, mint például a termelési, az átviteli, az elosztási és a terhelési rendszerek. Típusú hibák, mint rövidzárlat körülményei az elektromos hálózatban súlyos gazdasági veszteségeket okoz, és csökkenti az elektromos rendszer megbízhatóságát. Az elektromos hiba rendellenes állapot, amelyet olyan berendezéshibák okoznak, mint a transzformátorok és a forgó gépek, az emberi hibák és a környezeti feltételek. Ezek a hibák megszakítják az elektromos áramlást, a berendezés károsodását, sőt emberek, madarak és állatok halálát is okozhatják. Ez a cikk áttekintést nyújt a különböző típusú hibákról és azok hatásairól, amelyek az elektromos rendszerekben előfordultak.
Mi az elektromos hiba?
Egy elektromos hiba a feszültségek és áramok eltérése a névleges értékektől vagy állapotoktól. Normál üzemi körülmények között az energiarendszer berendezései vagy vezetékei normál feszültséget és áramot hordoznak, ami a rendszer biztonságosabb működését eredményezi.
Az elektromos energiaellátási rendszer hibái
De ha hiba lép fel, túlságosan nagy áramokat okoz, ami károsítja a berendezéseket és eszközöket. A hibakeresés és -elemzés szükséges a megfelelő kapcsolóberendezések kiválasztásához vagy megtervezéséhez, elektromechanikus relék , megszakítók és más védelmi eszközök.
Az elektromos energiaellátó rendszerek hibatípusai
Az elektromos energiaellátó rendszerben a hibák főként két típusúak, mint például a nyitott áramkör és a rövidzárlat. Ezenkívül az ilyen típusú hibák szimmetrikusak és nem szimmetrikusak. Beszéljük meg részletesen az ilyen típusú hibákat. Ezeket a hibákat két típusba sorolhatjuk.
- Szimmetrikus hiba
- Szimmetrikus hiba
Szimmetrikus hibák
Ezek nagyon súlyos hibák, és ritkán fordulnak elő az energiaellátó rendszerekben. Ezeket kiegyensúlyozott hibáknak is nevezzük, és két típusuk van, nevezetesen vonalról földre (L-L-L-G) és vonalról vonalra (L-L-L).
Szimmetrikus hibák
A rendszerhibáknak csak 2-5 százaléka szimmetrikus hiba. Ha ezek a hibák bekövetkeznek, a rendszer kiegyensúlyozott marad, de súlyos károkat okoz az elektromos rendszer berendezésében.
A fenti ábra kétféle háromfázisú szimmetrikus hibát mutat be. Ennek a hibának az elemzése egyszerű, és általában szakaszosan történik. Háromfázisú hibaelemzésre vagy információkra van szükség az alapfázisú relék, a megszakítók szakadási kapacitásának és a védőkapcsoló névleges értékének kiválasztásához.
A szimmetrikus hibákat két típusba sorolhatjuk
- Vonal - Vonal - Vezetékhiba
- Vonal - Vonal - Föld hiba
L - L - L hiba
Az ilyen típusú hibák kiegyensúlyozottak, ami azt jelenti, hogy a rendszer kiegyensúlyozott marad a hiba bekövetkezése után. Tehát ez a hiba ritkán fordul elő, bár a kemény fajta hiba tartja a legnagyobb áramot. Tehát ezt az áramot használják a CB minősítésének meghatározására.
L - L - L - G hiba
A 3 fázisú L - G hiba főleg a rendszer összes 3 fázisát tartalmazza. Ez a hiba elsősorban a 3 fázisú, valamint a rendszer földelő kapcsa között fordul elő. Tehát a hiba bekövetkezésének valószínűsége 2-3%.
Nem szimmetrikus hibák
Ezek nagyon gyakoriak és kevésbé súlyosak, mint a szimmetrikus hibák. Főként három típus létezik, nevezetesen a vonalról a földre (L-G), a vonalról a földre (L-L) és a kettős vonalról a földre (LL-G) hibák.
Szimmetrikus hibák
A vezetéketől a földig tartó hiba (L-G) a leggyakoribb hiba, és a hibák 65-70 százaléka ilyen típusú.
A vezetőt érintkezésbe hozza a földdel vagy a talajjal. A hibák 15-20 százaléka kettős vonallal áll a föld felé, és a két vezető érintkezésbe kerül a talajjal. A vezeték-vonal hibák akkor fordulnak elő, amikor két vezető kapcsolatba lép egymással, főleg miközben a szelek miatt a vonalak lendülnek, és a hibák 5-10 százaléka ilyen típusú.
Ezeket kiegyensúlyozatlan hibáknak is nevezzük, mivel előfordulásuk egyensúlyhiányt okoz a rendszerben. A rendszer kiegyensúlyozatlansága azt jelenti, hogy az impedancia értékek minden fázisban eltérőek, ami a kiegyensúlyozatlanság áramlását eredményezi a fázisokban. Ezeket nehezebb elemezni, és fázisonként hordozzák, hasonlóan a háromfázisú kiegyensúlyozott hibákhoz.
Az aszimmetrikus hibákat két típusba sorolhatjuk
- Egyetlen L - G (föld-föld) hiba
- L - L (Line-to-Line) hiba
- Kettős L - G (föld-föld) hiba
Egyetlen L - G hiba
Ez az egyetlen L - G hiba főleg akkor fordul elő, amikor egyetlen vezető leesik a földkivezetés felé. Tehát az áramellátó rendszer hibájának körülbelül 70-80% -a egyetlen L - G hiba.
L - L hiba
Ez az L– L hiba főleg akkor fordul elő, ha két vezető rövidzárlatos, és az erős szél miatt is. Tehát a vezetékek az erős szél miatt elmozdíthatók, érintkezhetnek egymással és rövidzárlatot okozhatnak. Tehát a hibák 15 - 20% -a kb.
Dupla L - G hiba
Ebben a fajta hibában a két vonal a talajon keresztül érintkezik egymással. Tehát 10% a hiba valószínűsége.
Nyitott áramköri hibák
A nyitott áramköri hibák elsősorban az energiaellátó rendszerben használt egynél több vezető meghibásodása miatt jelentkeznek. Az alábbiakban bemutatjuk a nyitott áramköri hibák diagramját. Ez az áramkör 1 fázisú, 2 fázisú és 3 fázisú nyitott állapotú.
Ezek a hibák elsősorban olyan gyakori problémák miatt fordulnak elő, mint a felsővezetékek kötéseinek meghibásodása, a kábelek, a megszakító fázisának meghibásodása, a vezető vagy a biztosíték megolvadása egy vagy több fázisban.
Ezeket a hibákat sorozathibáknak is nevezik, amelyek kiegyensúlyozatlan típusúak, egyébként a háromfázisú nyitott hibától eltekintve nem szimmetrikusak.
Például egy távvezeték kiegyensúlyozott terhelésen keresztül működik, mielőtt egy nyitott hibás áramkör bekövetkezne. A távvezetékben, ha valamelyik fázis feloldódik, akkor egy generátor tényleges terhelése csökkenthető és növelhető a generátor gyorsulása, így valamivel nagyobb sebességgel működik, mint a szinkron sebesség. Más átviteli kábelekben ez a túl sebesség túlfeszültségeket okozhat. Ezért az 1-fázisú és 2-fázisú nyitott körülmények áramokat és feszültségeket generálhatnak az energiarendszerben, ami hatalmas károkat okoz a készülékben.
Ezeket a hibákat három típusba sorolják, mint például a következők.
- Nyissa meg a vezető hibát
- Két vezető nyitott hiba
- Három vezető nyitott hiba.
A hibatípusok okai és következményei
Ezeket a hibákat az áramkör hibás működése, valamint az 1 vagy több fázisú vezető megszakadása okozhatja. A nyitott áramköri hibák következményei a következők.
- Az elektromos energiaellátó rendszer szabálytalan működése
- Ezek a hibák veszélyeztethetik az állatokat és az embereket is
- Különösen a hálózat egy része, amikor a feszültség meghaladja a normál értéket, szigetelési hibákat okoz és rövidzárlati hibákat okoz.
- Annak ellenére, hogy az ilyen típusú áramköri hibák hosszú ideig elfogadhatók a rövidzárlat típusú hibákhoz képest, mivel ezeket a hibákat le kell választani a nagy károk csökkentése érdekében.
Rövidzárlat hibák
A rövidzárlati hibák elsősorban a fázisvezetők és a test szigetelésének meghibásodása miatt jelentkeznek. A szigetelés meghibásodása rövidzárlat kialakulását okozhatja, amely aktiválja a rövidzárlat körülményeit az áramkörön belül.
A rövidzárlat definíciója egy rendkívül kismértékű impedancia rendellenes kapcsolata két eltérő potenciálú pont között, akár véletlenül, akár szándékosan valósul meg. Ezek a hibák a leggyakoribb típusok, amelyek abnormális nagy áramot eredményeznek az átviteli vezetéken vagy a berendezésen.
Ha a rövidzárlat hibái akár rövid ideig is folytatódnak, akkor ez a készülék nagy károsodásához vezet. A rövidzárlati hibákat sönthibáknak is nevezik, mivel ezek a hibák főként a fázisvezetők és a test közötti szigetelés meghibásodása miatt jelentkeznek
A különböző elérhető rövidzárlat-hibaállapotok főként 3-fázisból a földbe, 3-fázisúak a földtől, 1-fázis-föld, fázis-fázis, 2-fázis-föld, fázis-fázis és egyfázis-föld.
Mind a 3 fázisú, a föld feletti hiba, mind a 3 fázisú, a föld felé eső hiba szimmetrikus vagy kiegyensúlyozott lehet, míg a többi hiba nem szimmetrikus.
A rövidzárlati hibák okai és következményei
A rövidzárlat meghibásodása a következő okok miatt fordulhat elő.
- Ezek a hibák a belső, egyébként külső hatások miatt jelentkezhetnek
- A belső hatások a távvezetékek meghibásodása, a berendezés károsodása, a szigetelés elöregedése, a generátoron belüli szigetelés korróziója, az elektromos készülékek, transzformátorok nem megfelelő telepítése és nem megfelelő kialakításuk.
- Ezek a hibák a készülék külső hatásai, a szigetelés meghibásodása, a világítás túlfeszültsége és a lakosság mechanikai károsodása miatt következhetnek be.
A rövidzárlati hibák következményei a következők.
- Az ívelt hibák tüzet és robbanást okozhatnak olyan készülékekben, mint a transzformátorok és a megszakítók.
- Az áramlás jelentősen korlátozható, különben akár teljesen blokkolható is, ha a rövidzárlati hiba továbbra is fennáll.
- A rendszer üzemi feszültsége meghaladhatja vagy meghaladhatja az elfogadási értékeket, hogy káros hatást gyakoroljon az energiarendszeren keresztül nyújtott szolgáltatásra.
- A rendellenes áramok miatt a készülék felmelegszik, így csökkenthető a szigetelésük élettartama.
A hibatípusok okai
Az elektromos hibák okainak fő okai a következők.
Időjárási viszonyok
Magában foglalja a világítási sztrájkokat, heves esőzéseket, heves széleket, a só lerakódását a felsővezetéken és a vezetőkön, a hó és a jég felhalmozódását a távvezetéken stb. Ezek a környezeti feltételek megszakítják az áramellátást és károsítják az elektromos berendezéseket is.
Berendezési hibák
Különböző elektromos berendezések, mint pl generátorok , motorok, transzformátorok, reaktorok, kapcsolóberendezések stb. rövidzárlati hibákat okoznak a meghibásodás, az öregedés, a kábelek szigetelésének meghibásodása és a tekercselés miatt. Ezek a hibák nagy áramot eredményeznek az eszközökön vagy berendezéseken, ami tovább károsítja azokat.
Emberi hibák
Az elektromos hibákat olyan emberi hibák is okozzák, mint például a berendezések vagy eszközök nem megfelelő besorolásának kiválasztása, a fémes vagy elektromos vezető alkatrészek elfelejtése a szervizelés vagy karbantartás után, az áramkör átkapcsolása szervizelés alatt stb.
Tűzfüst
A füstrészecskék miatti levegőnek a légvezetékeket körülvevő ionizálása szikrát eredményez a vezetékek között vagy a szigetelők vezetői között. Ez az átütés miatt a szigetelők elveszítik szigetelő képességüket a magas feszültségek miatt .
A hibák típusai és hatásai
Az elektromos hibák hatása elsősorban a következő okok miatt jelentkezik.
A jelenlegi áramlás felett
A hiba bekövetkezésekor nagyon alacsony impedancia útvonalat hoz létre az áramláshoz. Ez azt eredményezi, hogy a tápegységből nagyon nagy áram merül fel, ami a relék kioldását, a berendezés szigetelésének és alkatrészeinek károsodását okozza.
A személyzet veszélye
A hiba előfordulása sokkokat is okozhat az egyének számára. A sokk súlyossága a hibahely áramától és feszültségétől függ, és akár halálhoz is vezethet.
A felszerelés elvesztése
A rövidzárlati hibák miatti erős áram eredményeként az alkatrészek teljesen leégnek, ami a berendezés vagy az eszköz nem megfelelő működéséhez vezet. Néha az erős tűz a berendezés teljes kiégését okozza.
Megzavarja az összekapcsolt aktív áramköröket
A hibák nem csak a bekövetkezésük helyét befolyásolják, hanem az aktív összekapcsolt áramköröket is megzavarják a hibás vonalon.
Elektromos tüzek
A rövidzárlat villanásokat és szikrákat okoz a két vezető út közötti levegő ionizációja miatt, ami tovább vezet tűzhöz, amint azt gyakran megfigyeljük olyan hírekben, mint például az épületek és a bevásárlóközpontok tüzei.
Hibát korlátozó eszközök
Minimalizálni lehet az okokat, például az emberi hibákat, de a környezeti változásokat nem. A hibaelhárítás kulcsfontosságú feladat az energiaellátó rendszer hálózatában. Ha hiba esetén sikerül megszakítanunk vagy megszakítanunk az áramkört, az csökkenti a berendezések és az ingatlan jelentős károsodását. Ezen hibakorlátozó eszközök egy része tartalmaz biztosítékokat, megszakítók , a reléket az alábbiakban tárgyaljuk.
Eszközök védelme
Biztosíték
Ez az elsődleges védelmi eszköz. Ez egy vékony vezeték, amely burkolatba vagy üvegbe van zárva, és amely két fémrészt összeköt. Ez a vezeték megolvad, amikor túlzott áram folyik az áramkörben. A biztosíték típusa attól függ, hogy milyen feszültségen kell működnie. A huzal kézi cseréje szükséges, miután az kifújta.
Biztosíték
Ez az áramkört normál körülmények között, valamint rendellenes körülmények között megszakítja. Hiba esetén az áramkör automatikus kioldását okozza. Ez lehet elektromechanikus megszakító, például vákuum / olaj megszakító stb., Vagy ultragyors elektronikus megszakítók .
Relé
Feltétel-alapú működtető kapcsoló. Mágneses tekercsből és normálisan nyitott és zárt érintkezőkből áll. A hiba bekövetkeztével megemelkedik az áram, amely a relétekercset táplálja, aminek következtében az érintkezők működni fognak, így az áramkör megszakad az áram áramlásától. Védőrelék különböző típusúak, mint például impedancia relék, mho relék stb.
Világítás-védelmi eszközök
Ide tartoznak a világítóberendezések és a földelő eszközök, amelyek megvédik a rendszert a villám és a túlfeszültség ellen.
Alkalmazás-alapú háromfázisú hibaelemzés
Tudunk elemezze a háromfázisú hibákat az alábbiakban bemutatott egyszerű áramkör használatával. Ebben ideiglenes és maradandó hibákat hoznak létre a hibakapcsolók. Ha ideiglenes hibaként egyszer megnyomjuk a gombot, az időzítő elrendezése kikapcsolja a terhelést, és az áramellátást is visszaállítja a terhelésre. Ha ezt a gombot egy bizonyos ideig állandó hibaként megnyomjuk, ez a rendszer reléelrendezéssel teljesen kikapcsolja a terhelést.
Háromfázisú hibaelemzés
Hogyan lehet felismerni és megtalálni a hibákat?
A távvezetékekben a hibát nagyon könnyű felismerni, mivel a válság általában észrevehető. Például, ha bármely fa átdőlt a távvezetéken, különben megsérülhet egy elektromos pólus, valamint a vezetők a földön fekszenek.
Kábelrendszerben a hiba felkutatása akkor hajtható végre, ha az áramkör nem működik, különben, amikor az áramkör működik. Különböző módszerek vannak a hiba felkutatására, amelyek terminál technikákra oszthatók, amelyek áramokkal, valamint a kábelvégeken mért feszültségekkel és nyomjelző módszerekkel működnek, amelyeket a kábelen keresztül kell ellenőrizni. A hibák normál területe a terminál technikáinál helyezhető el, hogy felgyorsítsa a nyomot egy átviteli kábel felett.
A vezetékrendszerekben a hiba helye a vezetékek ellenőrzése során megtalálható. Nehéz vezetékrendszerekben, bárhová is lehet a vezetékeket eltemetni, ezeket a hibákat egy időtartományú reflektométeren keresztül helyezik el, amely impulzust küld le a vezetéken, majd ezt követően megvizsgálja a visszavert jelet, hogy felismerje az elektromos vezeték hibáit.
Egy híres víz alatti táviratkábelben érzékeny galvanométereket alkalmaztak a hibaáramok kiszámításához a hibakábel végeinek tesztelésén keresztül. A kábelekben két módszert alkalmaznak a hibák felkutatására, mint például a Varley hurok, valamint a Murray hurok.
A tápkábelben nem fordulhat elő szigetelési hiba alacsony feszültség mellett. Tehát dörgős tesztet alkalmaznak nagyfeszültségű impulzus, nagy energia alkalmazásával a kábelre. A hiba helyét úgy lehet megtenni, hogy meghallgatjuk a kisülés hangját a hibánál. Ha ez a teszt kárt okoz a kábel helyén, akkor hasznos, mivel a hibás helyet minden esetben újraszigetelni kellene.
A nagy ellenállású földelt elosztórendszerben az adagoló hibát terjeszthet a földre, bár a rendszer folyamatban van. A hibás és feszültség alatt álló tápegység megtalálható egy gyűrűs áramváltóban, amely összegyűjti az összes fázisvezetéket az áramkörhöz, egyszerűen az áramkör földelési hibát tartalmaz, amely a nettó zavart áramot szemlélteti. A földelő ellenállást arra használják, hogy a földáram áramát könnyebben észrevegyék a hibaáram legyőzéséhez két érték között.
Remélem, hogy van egy alapötlete a háromfázisú hibákról. Köszönjük, hogy értékes időt töltött a cikkel. Továbbá, ha bármilyen kérdése van az elektromos és elektronikus projektekkel kapcsolatban, kérjük, írja meg visszajelzését az alábbi megjegyzés részben.
Fotók
Tüzek elektromos hibák miatt 3.bp.blogspot
Szimmetrikus hibák pdfonline
Eszközök védelme inspectapedia
