Tipus de sobretensió del sistema elèctric: causes, efectes i estratègies de protecció per a equips de -tensió mitjana

Tipus de sobretensió del sistema elèctric: causes, efectes i estratègies de protecció per a equips de -tensió mitjana

 

Entendre la sobretensió és essencial per protegir els transformadors, els aparells de commutació i els sistemes de cables -, especialment a les xarxes de distribució on la selecció d'equips afecta directament la fiabilitat i la vida útil.

📋Taula de continguts

Què és la sobretensió del sistema elèctric?

Per què la sobretensió és important per a la selecció d'equips

Estratègies de protecció contra sobretensió per a sistemes de distribució

Preguntes freqüents

Què és la sobretensió del sistema elèctric?

 

La sobretensió del sistema elèctric es refereix a qualsevol augment de tensió que superi la tensió de funcionament normal d'una xarxa elèctrica en més d'un 10% del seu valor nominal. Aquests esdeveniments de tensió anormals poden durar des de microsegons fins a segons - i, en casos extrems, poden arribar a milions de volts.

Tot i que la majoria d'equips elèctrics estan dissenyats per gestionar breus fluctuacions de tensió, les sobretensions sostingudes o d'alta{0}}magnitud poden:

Accelerar l'envelliment i la degradació de l'aïllament

Provocar una fallada prematura dels transformadors i de l'aparell

Activar l'activació molesta dels relés de protecció

Comporta interrupcions costoses i no planificades i substitucions d'equips

Per als enginyers i especialistes en compres que treballen amb sistemes de distribució de mitjana-tensió (6kV-35kV), entendre la sobretensió no és només un exercici acadèmic - sinó que influeix directament en les especificacions de l'equip, la coordinació de l'aïllament i la planificació del manteniment a-a llarg termini.

Per què la sobretensió és important per a la selecció d'equips

 

Quan es seleccionen transformadors, limitadors de sobretensions o aparells de commutació per a un projecte, una de les primeres preguntes hauria de ser:A quines condicions de sobretensió s'enfrontarà aquest equip?

Tipus d'equip	Risc de sobretensió	Conseqüència d'una protecció inadequada
Transformadors de tipus-sec	Els llamps cauen, canvis transitoris	Punxada de l'aïllament del bobinatge, fallada en curt{0}}circuit
Aparells de MT	Falles d'arc intern, ressonància	Erosió de contacte, arc catastròfic
Sistemes de cablejat	Sobretensions temporals	Descàrrega parcial, avaria dielèctrica
Limitadors de sobretensions	Tot tipus	Una mida inadequada condueix a una fallada prematura o una protecció inadequada

Menjar clau:La coordinació adequada de l'aïllament - fer coincidir els nivells d'aïllament dels equips amb l'entorn de sobretensió esperat - és la manera més rendible-de garantir la fiabilitat del sistema-a llarg termini.

Estratègies de protecció contra sobretensió per a sistemes de distribució

 

Per als compradors d'equips de mitjana-tensió i dissenyadors de sistemes, s'han de considerar els mètodes de protecció següents en funció del tipus de sobretensió dominant al lloc d'instal·lació:

Tipus de sobretensió	Protecció recomanada	Notes d'aplicació
Onades de llamps	Limitadors de sobretensions (tipus MOV), cables blindats	Seleccioneu en funció de la tensió del sistema i la classificació energètica
Sobretensions temporals	Coordinació adequada de l'aïllament, connexió a terra neutre	S'ha de verificar la capacitat TOV dels pararrayos
Transitoris de commutació	Resistències de pre-inserció, amortiguadors RC	Dispositius de commutació controlats per a interruptors crítics
La ferroresonància	Resistències de terra neutre, transformadors d'amortiment	Eviteu la commutació monofàsica-de transformadors sense connexió a terra

Per als usuaris de transformadors de tipus sec-concretament:

Els transformadors moderns de resina fosa (com la sèrie SCB) estan dissenyats amb:

Aïllament classe F o H- proporciona un marge tèrmic més elevat durant sobretensions temporals

Encapsulació epoxi- que ofereix una excel·lent resistència de descàrrega parcial en condicions d'impuls

Monitorització de la temperatura incrustada- per detectar un escalfament anormal causat per esdeveniments de ressonància

Aquestes característiques fan que els transformadors de tipus sec-de resina epoxi siguin inherentment més resistents a molts escenaris de sobretensió en comparació amb els dissenys tradicionals-immersos en petroli -, especialment ensubestacions interiors, edificis-de gran alçada i plataformes marítimeson la protecció contra llamps i la seguretat contra incendis són fonamentals.

Preguntes freqüents

 

P1: Quina és la causa més comuna de sobretensió a les xarxes de distribució de mitjana-tensió?

Per a sistemes de 6 kV a 35 kV,onades-induïdes per llampsifalles a terra{0}}monofàsiquessón les causes més freqüents. A les xarxes de cable urbanes,commutació de transitoristambé són molt habituals les operacions del trencador.

P2: Com sé si el meu transformador de tipus sec-necessita protecció contra sobretensions?

If your transformer is connected to overhead lines (even for a short distance) or located in an area with moderate to high lightning activity (keraunic level >30 dies/any), es recomanen fermament els descargadors de sobretensions als terminals del transformador.

P3: Les sobretensions ressonants poden danyar els transformadors de resina epoxi fosa?

Sí, - la ressonància sostinguda pot provocar una acumulació tèrmica i una tensió d'aïllament. Tanmateix, els transformadors de resina epoxi tenen una millor conductivitat tèrmica i una tensió d'inici de descàrrega parcial més alta que els tipus farcits d'oli-, oferint un marge addicional de seguretat.

P4: Quina diferència hi ha entre un parallamps i un parallamps?

A parallampsintercepta cops directes per protegir estructures. Aprotector contra sobretensionslimita la tensió transitòria dels circuits elèctrics desviant el corrent de sobretensió a terra - els dos dispositius tenen funcions complementàries però diferents.