C谩lculo de distribuci贸n de voltaje con condensador de clasificaci贸n

<p style=”text-align: justify;”>El condensador de clasificaci贸n se utiliza en los interruptores autom谩ticos EHV para lograr una distribuci贸n uniforme del voltaje entre los contactos del interruptor autom谩tico multiruptura. El disyuntor de ruptura m煤ltiple aqu铆 significa que un solo interruptor tiene m谩s de una unidad interruptora. Estos capacitores est谩n conectados en paralelo con cada una de las unidades interruptoras. En esta publicaci贸n, discutiremos el efecto del capacitor de clasificaci贸n en la distribuci贸n de voltaje a trav茅s de los contactos del interruptor. Para esto, pasaremos por el c谩lculo de la distribuci贸n de voltaje con Grading Capacitor a trav茅s de los contactos del interruptor.

Consideremos un interruptor autom谩tico de doble ruptura por el bien de nuestro an谩lisis. Un interruptor autom谩tico de ruptura doble tiene dos unidades interruptoras conectadas en serie. A trav茅s de cada una de las unidades interruptoras, se conecta un capacitor de clasificaci贸n que tiene un valor t铆pico de 500 pF. La siguiente figura muestra el diagrama simplificado de un interruptor autom谩tico de doble ruptura montado sobre el aislador de soporte.

Clasificaci贸n de la distribuci贸n de voltaje del capacitor en el disyuntor EHV

Las dos unidades interruptoras se muestran mediante el Interruptor-1 y el Interruptor-2. En la figura anterior, no se muestra el condensador de clasificaci贸n. Este interruptor tendr谩 tres tipos de capacitancia:

  • Capacitancia de la unidad interruptora con contactos en condici贸n abierta en medio diel茅ctrico SF6 (Ci)
  • Capacitancia parte viva a tierra de aislador soporte columna (Ce)
  • Condensador de clasificaci贸n conectado a trav茅s de cada unidad interruptora (C)

Teniendo en cuenta los tres tipos anteriores de capacitancia asociada, el circuito el茅ctrico equivalente del interruptor anterior ser谩 como se muestra a continuaci贸n.

Clasificaci贸n Condensador-distribuci贸n de voltaje-circuito equivalente

Supongamos que,

Voltaje a trav茅s del interruptor-1 = V1

Voltaje a trav茅s del interruptor-2 = V2

Dado que Ci y C est谩n conectados en paralelo y Ci, C y Ce tambi茅n est谩n conectados en paralelo, por lo tanto, el circuito equivalente anterior se puede representar como

Distribuci贸n de tensi贸n de condensadores

Ahora bien, seg煤n el regla de divisi贸n de voltaje

V2 = (Ci+C) / [(Ci+C)+(Ci+C+Ce)]

= (Ci+C) / (2Ci+2C+Ce)

Dado que el espacio libre en la columna del aislador de soporte es casi el doble del espacio libre en la unidad interruptora, se justifica asumir Ce = 0.5Ci

V2 = (Ci+C) / (2Ci+2C+0,5Ci)

= (Ci+C) / (2,5Ci+2C)

Dado que el valor de la capacitancia de la unidad interruptora con contactos abiertos (Ci) es normalmente muy, muy menor que el valor del capacitor de clasificaci贸n, por lo tanto, Ci puede ignorarse frente a C.

V2 = C / 2C

= 1/2

Por lo tanto, a partir de la expresi贸n anterior, podemos concluir que el voltaje a trav茅s de cada unidad interruptora se distribuye a aproximadamente el 50 % del voltaje aplicado. Esto significa que, si se utiliza un interruptor autom谩tico de ruptura doble con capacitor de clasificaci贸n en un sistema de 400 kV, el voltaje en cada uno de los contactos del interruptor se distribuir谩 por igual. Esto significa que el voltaje a trav茅s de cada unidad interruptora ser谩 de aproximadamente 200 kV.

La ecualizaci贸n de voltaje mediante el uso de condensadores de clasificaci贸n tiene una gran ventaja. Debido a esto, es posible el dise帽o de interruptores para alta tensi贸n, es decir, 765 kV. Normalmente, en un sistema de 765 kV, una interrupci贸n del circuito tiene cuatro unidades interruptoras. Entonces, el voltaje en cada interruptor ser谩 de aproximadamente 192 kV. Por lo tanto, se eligen contactos de interruptor, aislamiento, presi贸n de gas SF6, etc. para este nivel de voltaje.

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