¿Cómo se cierra un interruptor en una red de alto voltaje?

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Esto es algo de lo que he tenido curiosidad durante mucho tiempo. Digamos que eres una utilidad que intenta conectar dos segmentos de una red de distribución. Ambos segmentos tendrán aproximadamente la misma frecuencia, porque ambos están conectados a la red de transmisión, pero los ángulos de fase de sus voltajes no están necesariamente relacionados entre sí. Siempre asumí que el procedimiento involucraba el ajuste de los generadores en uno o ambos lados para llevar esos ángulos de fase lo más cerca posible de la alineación y luego cerrar el interruptor.

Sin embargo, un voltaje de distribución de CA común en los EE. UU. es de 7,2 kV línea a tierra. Eso parece bastante implacable cuando intentas cerrar un interruptor. Si su procedimiento de sincronización está desactivado en una pequeña cantidad, verá grandes cantidades de flujo de corriente.

Solo para ponerle algunos números en el reverso del sobre, digamos que el proceso de sincronización es preciso en aproximadamente un 0,5%; quizás esté cerrando un poco fuera de fase o hay un pequeño error en sus sensores. Eso sigue siendo 36V a través del interruptor, que diremos que tiene una impedancia de 0,1 ohmios. Ahora, de repente, tenemos 360A a 7.2kV para 2.5MW. Sé que es una corriente transitoria y que ambos lados se convertirán en un acuerdo de voltaje entre ellos, ¡pero eso todavía parece mucho! Y eso sin mencionar que algunas redes funcionan con voltajes mucho más altos que 7.2kV. ¿Es esto algo que los equipos de conmutación de servicios públicos están diseñados para manejar, o mis números estimados están fuera?

    
pregunta kb4444

1 respuesta

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En primer lugar, el proceso (simplificado): -

Imagentomadadesde este muy buen artículo y recomendaría leerlo para más detalles. Es un diagrama de línea simple y hay componentes que no se muestran que aliviarán la conexión en caso de que haya una pequeña cantidad de voltaje no síncrono.

No soy un experto en esto, pero consideraría que lo siguiente es relevante para lograr la sincronización con la menor perturbación posible: -

  • El error de sincronización podría ser del 0,5% (según la pregunta original) para minimizar la perturbación, la "conexión" ocurriría (o debería) ocurrir cerca de los picos de las ondas sinusoidales de los dos voltajes.
  • El error de sincronización de 0.5% es un error de fase de 1.8 grados y podría producir un error de voltaje de \ $ \ sqrt2 \ $ x 7200 x (Sin (90) - Pecado (88.2 grados) = 5.02 voltios.
  • Por supuesto, esto se basa en que la conmutación ocurre cerca del pico de la onda sinusoidal y que el dispositivo de conexión / conmutación sea rápido (o compensado)
  • Los reactores (inductores) colocados en serie con la conexión amortiguarán la conexión transitoria y es muy posible que estos se pasen por alto poco después de que se verifique la conexión.

No soy un experto, así que tal vez alguien más pueda arrojar más detalles.

    
respondido por el Andy aka

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