Sähköjärjestelmän koko ja monimutkaisuus kasvaa kaikilla aloilla, kuten tuotanto-, siirto-, jakelu- ja kuormitusjärjestelmillä. Viatyypit, kuten oikosulkuolosuhteet sähköverkossa aiheuttavat vakavia taloudellisia menetyksiä ja heikentävät sähköjärjestelmän luotettavuutta. Sähkövirhe on epänormaali tila, jonka aiheuttavat laiteviat, kuten muuntajat ja pyörivät koneet, inhimilliset virheet ja ympäristöolosuhteet. Nämä viat aiheuttavat keskeytyksiä sähkövirroille, laitteiden vaurioitumista ja jopa ihmisten, lintujen ja eläinten kuoleman. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsaus erityyppisiin vikoihin ja niiden vaikutuksiin, joita esiintyi sähköjärjestelmissä.
Mikä on sähkövirhe?
Sähköinen vika on jännitteiden ja virtojen poikkeama nimellisarvoista tai tiloista. Normaaleissa käyttöolosuhteissa sähköjärjestelmän laitteilla tai linjoilla on normaalit jännitteet ja virrat, mikä johtaa järjestelmän turvallisempaan toimintaan.
Sähkövirran viat
Mutta vian tapahtuessa se aiheuttaa liian suurten virtojen virtaamisen, mikä vahingoittaa laitteita ja laitteita. Vian havaitseminen ja analysointi ovat tarpeen sopivien kytkinlaitteiden valitsemiseksi tai suunnittelemiseksi, sähkömekaaniset releet , katkaisijat ja muut suojalaitteet.
Sähkövirtajärjestelmien vikatyypit
Sähköjärjestelmässä viat ovat pääasiassa kahta tyyppiä, kuten avoimen piirin viat ja oikosulkuviat. Tämän tyyppiset viat voidaan lisäksi luokitella symmetrisiksi ja epäsymmetrisiksi. Keskustelkaamme tämän tyyppisistä vikoista yksityiskohtaisesti. Nämä viat luokitellaan kahteen tyyppiin.
- Symmetrinen vika
- Epäsymmetrinen vika
Symmetriset viat
Nämä ovat erittäin vakavia vikoja ja niitä esiintyy harvoin sähköjärjestelmissä. Näitä kutsutaan myös tasapainoisiksi vikoiksi, ja ne ovat kahden tyyppisiä, nimittäin linja maasta (L-L-L-G) ja linja-linja (L-L-L).
Symmetriset viat
Vain 2-5 prosenttia järjestelmävioista on symmetrisiä. Jos näitä vikoja esiintyy, järjestelmä pysyy tasapainossa, mutta aiheuttaa vakavia vaurioita sähköjärjestelmän laitteille.
Yllä oleva kuva esittää kahden tyyppisiä kolmivaiheisia symmetrisiä vikoja. Tämän vian analysointi on helppoa, ja se suoritetaan yleensä vaiheittain. Kolmivaiheinen viananalyysi tai tieto vaaditaan asetusvaiheisten releiden, katkaisijoiden rikkoutumiskyvyn ja suojakytkinlaitteiden luokituksen valitsemiseksi.
Symmetriset viat luokitellaan kahteen tyyppiin
- Linja - Linja - Linjavirhe
- Linja - Linja - Maavika
L - L - L Vika
Tällaiset viat ovat tasapainossa, mikä tarkoittaa, että järjestelmä pysyy tasapainossa vian esiintymisen jälkeen. Joten tätä vikaa esiintyy harvoin, vaikka suurimmalla virralla on vakava vika. Joten tätä virtaa käytetään määrittämään keskuspankin luokitus.
L - L - L - G Vika
3-vaiheinen L - G-vika käsittää pääasiassa järjestelmän kaikki 3-vaiheet. Tämä vika esiintyy pääasiassa järjestelmän 3-vaiheisissa vaiheissa sekä maadoitusliittimissä. Joten vian esiintyminen on 2 - 3%.
Epäsymmetriset viat
Nämä ovat hyvin yleisiä ja vähemmän vakavia kuin symmetriset viat. Vikoja on pääasiassa kolmea tyyppiä: linja-maa (L-G), linja-linja (L-L) ja kaksoisjohto-maa (LL-G).
Epäsymmetriset viat
Johto maahan -vika (L-G) on yleisin vika ja 65-70 prosenttia vikoista on tämän tyyppisiä.
Se saa johtimen kosketuksiin maan tai maan kanssa. 15 - 20 prosenttia vikoista on kaksoisjohto maahan ja aiheuttaa molempien johtimien kosketuksen maahan. Linjajohdinviat syntyvät, kun kaksi johtinta joutuu kosketuksiin toistensa kanssa lähinnä tuulen aiheuttamien viivojen heilahtelun vuoksi ja 5-10 prosenttia vikoista on tämän tyyppisiä.
Näitä kutsutaan myös epätasapainoisiksi vikoiksi, koska niiden esiintyminen aiheuttaa epätasapainoa järjestelmässä. Järjestelmän epätasapaino tarkoittaa, että impedanssiarvot ovat erilaiset kussakin vaiheessa, mikä aiheuttaa epätasapainovirran virtaamisen vaiheissa. Näitä on vaikeampaa analysoida, ja ne kulkeutuvat vaihekohtaisesti samalla tavalla kuin kolmivaiheiset tasapainotetut viat.
Epäsymmetriset viat luokitellaan kahteen tyyppiin
- Yksi L - G (linja-maa) -vika
- L - L (Line-to-Line) -vika
- Kaksoisvika L - G (maasta maahan)
Yksi L - G-vika
Tämä yksittäinen L - G-vika tapahtuu pääasiassa kerran, kun yksi johdin putoaa kohti maadoitusliitintä. Joten noin 70-80% sähköjärjestelmän vikasta on yksi L - G - vika.
L - L-vika
Tämä L– L-vika esiintyy pääasiassa, kun kaksi johtinta on oikosulussa ja myös kovan tuulen vuoksi. Joten johdinjohtimia voidaan liikuttaa kovan tuulen takia, ne voivat koskettaa toisiaan ja aiheuttaa oikosulun. Joten 15 - 20% virheistä voi esiintyä noin.
Kaksoisvika L - G
Tällaisessa vikassa molemmat linjat ovat yhteydessä toisiinsa maan läpi. Joten vikojen todennäköisyys on 10%.
Avoimen piirin viat
Avoimen piirin viat johtuvat pääasiassa yhden muuten useamman sähköjärjestelmässä käytetyn johtimen toimintahäiriöstä. Avoimen piirin vikakaavio on esitetty alla. Tämä piiri on 1-vaiheinen, 2-vaiheinen ja 3-vaiheinen auki.
Nämä viat johtuvat pääasiassa yleisistä ongelmista, kuten ilmajohtojen, kaapelien liitosten vikaantumisesta, katkaisijan vaiheen vikaantumisesta, johtimen tai sulakkeen sulamisesta yhden tai useamman vaiheen sisällä.
Nämä viat tunnetaan myös sarjavirheinä, jotka ovat epätasapainotyyppejä, muuten epäsymmetrisiä tyyppejä lukuun ottamatta 3-vaiheista avointa vikaa.
Esimerkiksi voimajohto toimii tasapainotetun kuorman läpi ennen avoimen vikapiirin tapahtumista. Siirtolinjassa, jos jokin vaiheista liukenee, vaihtovirtageneraattorin todellista kuormitusta voidaan vähentää ja lisätä laturin kiihtyvyyttä, joten se toimii hiukan suuremmalla nopeudella kuin synkroninen nopeus. Muissa siirtokaapeleissa tämä ylinopeus voi aiheuttaa ylijännitteitä. Siksi 1- ja 2-vaiheiset avoimet olosuhteet voivat tuottaa virtoja ja jännitteitä sähköjärjestelmälle, mikä aiheuttaa valtavia vahinkoja laitteelle.
Nämä viat on luokiteltu kolmeen tyyppiin, kuten seuraavat.
- Avaa johtimen vika
- Kaksi johtinta auki vika
- Kolme johtinta auki vika.
Viatyyppien syyt ja seuraukset
Nämä viat voivat johtua piirin toimintahäiriöistä tai johtimen rikkoutumisesta 1- tai useammassa vaiheessa. Avoimen piirin vikojen seuraukset sisältävät seuraavat.
- Sähköjärjestelmän epäsäännöllinen toiminta
- Nämä viat voivat olla vaarallisia sekä eläimille että ihmisille
- Erityisesti osa verkosta, kun jännite ylitetään normaaliarvojen yläpuolella, se aiheuttaa eristysvikoja ja kehittää oikosulkuvikoja.
- Vaikka tämän tyyppiset piirivirheet voidaan hyväksyä pitkään verrattuna oikosulkutyyppisiin vikoihin, koska nämä viat on irrotettava suurten vahinkojen vähentämiseksi.
Oikosulkuviat
Oikosulkuhäiriöitä esiintyy pääasiassa vaihejohtimien ja maadoituksen eristyksen sisällä. Eristysvika voi aiheuttaa oikosulkutien muodostumisen, joka aktivoi oikosulkuolosuhteet piirissä.
Oikosulun määritelmä on epänormaali yhteys, jossa on erittäin vähemmän impedanssia kahden eripotentiaalisen pisteen välillä, joko valmiiksi sattumalta tai tarkoituksella. Nämä viat ovat yleisimpiä tyyppejä, jotka johtavat epänormaaliin korkeaan virtaukseen kaikissa siirtolinjoissa tai laitteissa.
Jos oikosulkuvikojen annetaan jatkua jopa hetkeksi, se aiheuttaa suurta vahinkoa laitteelle. Oikosulkuviat tunnetaan myös shuntivikoina, koska nämä viat johtuvat pääasiassa vaihejohtimien eristysvikasta, muuten vaihejohtimien ja maadoituksen välillä
Erilaiset saavutettavissa olevat oikosulkuhäiriöt käsittävät pääasiassa 3-vaiheet maahan, 3-vaiheiset maata, 1-vaihe maasta, vaihe vaiheesta, 2 vaiheesta maahan, vaiheesta vaiheeseen ja yksivaiheisesta maahan.
Sekä 3-vaiheinen vika maadoituksesta että 3-vaiheinen vika maata kohti voi olla symmetrinen tai tasapainoinen, kun taas muut viat ovat epäsymmetrisiä vikoja.
Oikosulkuvikojen syyt ja seuraukset
Oikosulkuviat voivat ilmetä seuraavista syistä.
- Nämä viat voivat ilmetä sisäisten muuten ulkoisten vaikutusten vuoksi
- Sisäisiä vaikutuksia ovat voimajohtojen rikkoutuminen, laitevauriot, eristeen ikääntyminen, eristeen korroosio generaattorissa, virheelliset sähkölaitteiden, muuntajien asennukset ja niiden puutteellinen suunnittelu.
- Nämä viat voivat ilmetä laitteen ulkopuolisten vaikutusten, eristysvikojen, valaistusvoimien ja yleisön mekaanisten vaurioiden vuoksi.
Oikosulkuvikojen vaikutukset sisältävät seuraavat.
- Kaareviat voivat aiheuttaa tulipalon ja räjähdyksen laitteissa, kuten muuntajissa ja katkaisimissa.
- Tehovirtausta voidaan rajoittaa vakavasti, muuten jopa kokonaan estetty, jos oikosulkuvirhe jatkuu.
- Järjestelmän käyttöjännitteet voivat ylittää tai alittaa hyväksymisarvonsa vahingoittamaan sähköjärjestelmän kautta tarjottavaa palvelua.
- Epänormaalien virtojen takia laite lämpenee, jotta niiden eristeen käyttöikää voidaan lyhentää.
Viatyyppien syyt
Tärkeimmät syyt aiheuttaa sähkövikoja ovat seuraavat.
Sääolosuhteet
Se sisältää valaistusiskut, rankkasateet, kovat tuulet, suolan laskeutumisen ilmajohtoihin ja johtimiin, lumen ja jään kertymisen voimajohtoihin jne. Nämä ympäristöolosuhteet keskeyttävät virransyötön ja vahingoittavat myös sähköasennuksia.
Laitteiden viat
Erilaiset sähkölaitteet, kuten generaattorit , moottorit, muuntajat, reaktorit, kytkinlaitteet jne. aiheuttavat oikosulkuhäiriöitä johtuen toimintahäiriöistä, ikääntymisestä, kaapeleiden eristysvikoista ja käämityksestä. Nämä viat aiheuttavat suuren virran kulkemisen laitteiden tai laitteiden läpi, mikä edelleen vahingoittaa sitä.
Ihmisen virheet
Sähkövirheet johtuvat myös inhimillisistä virheistä, kuten laitteiden tai laitteiden väärän luokituksen valitsemisesta, metallisten tai sähköä johtavien osien unohtamisesta huollon tai huollon jälkeen, piirin kytkemisestä huollon aikana jne.
Tulipalojen savu
Ilmajäähdytys, joka johtuu savupartikkeleista, ympäröi ilmajohtoja, aiheuttaa kipinän linjojen tai eristimen johtimien välillä. Tämä välähdys saa eristeet menettämään eristyskykynsä suurten jännitteiden vuoksi .
Viatyypit ja niiden vaikutukset
Sähkövikojen vaikutukset johtuvat pääasiassa seuraavista syistä.
Ylivirta
Vian tapahtuessa se luo erittäin pienen impedanssin polun nykyiselle virtaukselle. Tämän seurauksena virtalähteestä otetaan erittäin suuri virta, joka aiheuttaa releiden laukeamisen, vahingoittaa laitteiden eristystä ja komponentteja.
Käyttöhenkilöstölle aiheutuva vaara
Vikojen esiintyminen voi myös aiheuttaa häiriöitä yksilöille. Iskun vakavuus riippuu vikapaikan virrasta ja jännitteestä ja voi jopa johtaa kuolemaan.
Laitteiden menetys
Oikosulkuvioista johtuva raskas virta johtaa komponenttien palamiseen kokonaan, mikä johtaa laitteiden tai laitteiden virheelliseen toimintaan. Joskus voimakas tulipalo aiheuttaa laitteiden täydellisen palamisen.
Häiriö toisiinsa kytketyt aktiivipiirit
Viat vaikuttavat paitsi niiden esiintymispaikkaan, myös häiritsevät viallisen linjan aktiivisia kytkettyjä piirejä.
Sähköiset tulipalot
Oikosulku aiheuttaa välähdyksiä ja kipinöitä johtuen ilman johtamisesta kahden johtavan polun välillä, mikä johtaa edelleen tulipaloon, kuten havaitsemme usein uutisissa, kuten rakennus- ja ostoskeskusten tulipaloissa.
Vikoja rajoittavat laitteet
On mahdollista minimoida syyt, kuten inhimilliset virheet, mutta ei ympäristömuutoksia. Vian poisto on tärkeä tehtävä sähköjärjestelmäverkossa. Jos onnistumme katkaisemaan tai rikkomaan virtapiirin vian ilmetessä, se vähentää huomattavaa vahinkoa laitteille ja omaisuudelle. Jotkut näistä vikoja rajoittavista laitteista sisältävät sulakkeita, katkaisijat , releitä käsitellään jäljempänä.
Laitteiden suojaaminen
Sulake
Se on ensisijainen suojalaite. Se on ohut lanka, joka on suljettu koteloon tai lasiin ja joka yhdistää kaksi metalliosaa. Tämä johto sulaa, kun piirissä virtaa liikaa virtaa. Sulakkeen tyyppi riippuu jännitteestä, jolla sitä käytetään. Johdon manuaalinen vaihto on tarpeen, kun se on puhallettu.
Katkaisija
Se tekee piiristä normaalin sekä rikkoo epänormaalit olosuhteet. Se aiheuttaa piirin automaattisen laukeamisen vian tapahtuessa. Se voi olla sähkömekaanisia katkaisijoita, kuten tyhjiö / öljykatkaisimia jne., Tai ultranopeat elektroniset katkaisijat .
Rele
Se on ehdollinen käyttökytkin. Se koostuu magneettikelasta ja normaalisti avoimista ja suljetuista koskettimista. Vikatapahtuma nostaa virtaa, joka vetää releen kelan, jolloin kontaktit toimivat, joten piiri keskeytyy virranvirtauksesta. Suojareleet ovat erityyppisiä, kuten impedanssireleet, mho-releet jne.
Valaistuksen tehonsuojalaitteet
Näitä ovat valonsammuttimet ja maadoituslaitteet, jotka suojaavat järjestelmää salama- ja ylijännitteiltä.
Sovelluspohjainen kolmivaiheinen viananalyysi
Me voimme analysoi kolmivaiheiset viat käyttämällä yksinkertaista piiriä alla olevan kuvan mukaisesti. Tässä väliaikaiset ja pysyvät viat syntyvät vikakytkimillä. Jos painamme painiketta kerran väliaikaisena vikana, ajastimen järjestely laukaisee kuorman ja palauttaa virtalähteen takaisin kuormaan. Jos painamme ON-painiketta tietyn ajan pysyvänä vikana, järjestelmä sammuttaa kuormituksen täysin relejärjestelyllä.
Kolmivaiheinen vika-analyysi
Kuinka havaita ja löytää viat?
Voimajohdoissa vika on erittäin helppo tunnistaa, koska kriisi on yleensä havaittavissa. Esimerkiksi, kun mikä tahansa puu on pudonnut voimajohdon yli, muuten sähköpylväs voi vaurioitua ja johtimet makaavat maan päällä.
Kaapelijärjestelmässä vianetsintä voidaan tehdä, kun piiri ei toimi toisin, kun piiri toimii. On olemassa erilaisia vianetsintämenetelmiä, jotka voidaan jakaa päätetekniikoihin, jotka toimivat sekä virtojen että kaapelin päistä mitattujen jännitteiden kanssa ja jäljitysmenetelmiin, jotka on tarkastettava kaapelin läpi. Vikojen normaali alue voidaan sijoittaa päätelaitteisiin nopeuttamaan siirtojohdon jäljittämistä.
Johdotusjärjestelmissä vian sijainti löytyy koko johtojen tarkistuksen ajan. Vaikeissa johdotusjärjestelmissä, mihin tahansa johtimiin voidaan hautautua, nämä viat sijoitetaan Time-domain-reflektometrin läpi, joka lähettää pulssin johtoa pitkin ja sen jälkeen tutkii heijastuneen signaalin tunnistamaan sähköjohdon viat.
Kuuluisassa vedenalaisessa lennätinkaapelissa reagoivia galvanometrejä käytettiin laskemaan vikavirrat testaamalla vikakaapelin päissä. Kaapeleissa käytetään kahta tapaa löytää viat, kuten Varley-silmukka ja Murray-silmukka.
Virtakaapelissa eristysvikaa ei voi esiintyä matalilla jännitteillä. Joten rumputestiä käytetään johtamalla korkeajännitepulssia, suurta energiaa. Vian sijainti voidaan tehdä kuuntelemalla virheestä purkautuvaa ääntä. Kun tämä testi lahjoittaa kaapelipaikalle aiheutuvaa vahinkoa, se on hyödyllinen, koska viallinen paikka joudutaan joka tapauksessa eristämään uudelleen.
Jakelujärjestelmässä, jossa on suuri vastus maadoitettu, syöttölaite voi laajentaa virheen maahan, vaikka järjestelmä ylläpitää prosessia. Vikaantunut sekä jännitteinen syöttölaite löytyy rengastyyppisestä virtamuuntajasta, joka kerää kaikki vaihejohdot piiriä varten. Piiriin sisältyy yksinkertaisesti maasulku havainnollistamaan häiriötöntä virtaa. Maadoitusvastusta käytetään tekemään maasulkuvirran helpompi havaita kahden arvon joukossa vikavirran voittamiseksi.
Toivon, että sait perusajatuksen kolmivaiheisista vikoista. Kiitos arvokkaasta ajankäytöstäsi artikkelin kanssa. Lisäksi kysy sähkö- ja elektroniikkaprojekteista, kirjoita palautteesi alla olevaan kommenttiosioon.
Valokuvahyvitykset
Tulipalot sähkövikojen takia 3.bp.blogspot
Epäsymmetriset viat pdfonline
Suojaa laitteita inspectapedia
