Staattisten kondensaattoripankkien (BSC) vikatyypit ja suojaus

Staattisten kondensaattoripankkien (BSC) tarkoitus

Staattisia kondensaattoripankkeja (BSC) käytetään seuraaviin tarkoituksiin: loistehon kompensointi verkossa, jännitetason säätö väylissä, jänniteaaltomuodon tasaus ohjauspiireissä tyristorisäädöllä.

Loistehon siirto voimajohdon kautta johtaa jännitteen alenemiseen, joka on erityisen havaittavissa korkean loisvastuksen omaavissa ilmajohdoissa. Lisäksi johdon läpi kulkeva lisävirta johtaa lisääntyneisiin tehohäviöihin. Jos pätötehoa halutaan siirtää täsmälleen käyttäjän tarvitsemassa määrässä, loistehoa voidaan tuottaa kulutuspisteessä. Tähän tarkoitukseen käytetään kondensaattoripankkeja.

Asynkronisilla moottoreilla on eniten loistehoa. Siksi, kun tekniset tiedot annetaan käyttäjälle, jolla on merkittävä osuus oikosulkumoottoreista kuormassa, cosφ:ksi suositellaan yleensä 0,95.Samalla verkon pätötehon häviöt ja voimalinjojen jännitehäviöt vähenevät. Joissakin tapauksissa ongelma voidaan ratkaista synkronisilla moottoreilla. Yksinkertaisempi ja halvempi tapa saada tällainen tulos on BSC:n käyttö.

Järjestelmän minimikuormituksilla voi syntyä tilanne, jossa kondensaattoriparisto luo ylimääräistä loistehoa. Tässä tapauksessa tarpeeton loisteho palautetaan virtalähteeseen samalla kun linjaa ladataan jälleen lisäloisvirralla, mikä lisää pätötehohäviötä. Väylän jännite nousee ja voi olla vaarallinen laitteille. Siksi on erittäin tärkeää pystyä säätämään kondensaattoripankin kapasitanssia.

Yksinkertaisimmassa tapauksessa voit kytkeä BSC-hyppysäädön pois päältä minimikuormitustiloissa. Joskus tämä ei riitä ja akku koostuu useista BSC:istä, joista jokainen voidaan kytkeä päälle tai pois päältä erikseen - askelsäätö. Lopuksi on olemassa esimerkiksi moduloivia ohjausjärjestelmiä: akun rinnalle on kytketty reaktori, jonka virtaa säätelee tasaisesti tyristoripiiri. Kaikissa tapauksissa tähän tarkoitukseen käytetään erityistä BSC:n automaattiohjausta.

Kondensaattorilohkon vaurioiden tyypit

Kondensaattoripankkien pääasiallinen vika - kondensaattorivika - johtaa kaksivaiheiseen oikosulkuun. Käyttöolosuhteissa ovat myös mahdollisia epänormaalit tilat, jotka liittyvät kondensaattorien ylikuormitukseen, joissa on suurempia harmonisia virtakomponentteja ja jännitteen nousua.

Laajalti käytetyt tyristorikuormituksen ohjausjärjestelmät perustuvat siihen, että ohjauspiiri avaa tyristorit tietyllä jakson hetkellä ja mitä pienemmän osan ajasta ne ovat auki, sitä vähemmän. tehollinen virta virtaa kuorman läpi. Tällöin kuormitusvirran koostumuksessa esiintyy korkeampia virtaharmonisia ja teholähteen vastaavat jänniteharmoniset.

BSC:t myötävaikuttavat jännitteen harmonisten tason alentamiseen, koska niiden resistanssi pienenee taajuuden kasvaessa ja näin ollen akun kuluttaman virran arvo kasvaa. Tämä johtaa jännitteen aaltomuodon tasoittumiseen, jolloin on olemassa vaara, että kondensaattorit ylikuormitetaan korkeammilla harmonisilla virroilla ja tarvitaan erityistä ylikuormitussuojaa.

Kondensaattoripankin käynnistysvirta

Kun akkuun kytketään jännite, syntyy käynnistysvirta, joka riippuu akun kapasiteetista ja verkon resistanssista.

Määritetään esimerkiksi kapasiteetin 4,9 MAr akun käynnistysvirta ottaen 10 kV virtakiskojen oikosulkuteho, joihin akku on kytketty -150 MV ∙ A: akun nimellisvirta: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; kytkentävirran huippuarvo releen suojauksen valinnassa: Is. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Kytkimen valinta kondensaattoripariston kytkemiseen

Katkaisijan toiminta kondensaattoripariston laukaisun yhteydessä on usein ratkaiseva katkaisijan valinnassa.Kytkimen valinnan määrää se tapa, jolla kaari sytytetään uudelleen kytkimessä, kun kytkimen koskettimien välillä voi esiintyä kaksinkertainen jännite - kondensaattorin latausjännite toisella puolella ja verkkojännite vastavaiheessa toisella puolella . Katkaisijan laukaisuvirta saadaan kertomalla laukaisuvirta vaihteiston ylijännitekertoimella. Jos käytetään kytkintä, jolla on sama jännite kuin BSK, CP-kerroin on 2,5. Usein 35 kV ylijännitekytkintä käytetään 6-10 kV akun kytkemiseen. Tässä tapauksessa CP-kerroin on 1,25.

Siten uudelleensytytysvirta on:

Kun kytkin valitaan, sen nykyisen nimellisarvon (huippuarvon) on oltava yhtä suuri tai suurempi kuin uudelleensytytyksen katkaisuvirran nimellisarvo. Nimellinen katkaisijavirta riippuu katkaisijatyypistä ja on yhtä suuri kuin: IOf.calc = IPZ ilma-, alipaine- ja SF6-katkaisimille; I Pois = IPZ / 0,3 öljykytkimille.

Esimerkiksi kytkinparametrit tarkistetaan aiemmin lasketuille kytkentävirroille käytettäessä 10 kV öljykatkaisijaa, jonka katkaisuvirta on 20 kA rms tai 28,3 kA amplitudissa (VMP-10-630 -20).

a) Yksi akku 4,9 mvar. Sytytysvirta: IPZ = 2,5 * 2 = 5 kA Arvioitu sammutusvirta: I Laskettu = 5 / 0,3 = 17 kA.

Voidaan käyttää 10 kV öljykatkaisijaa. 10 kV virtakiskojen oikosulkutehon kasvaessa, myös kahden akun läsnä ollessa, laskettu laukaisuvirta voi ylittää sallitun.Tässä tapauksessa sekä BSC-piirien luotettavuuden lisäämiseksi käytetään nopeita kytkimiä, esimerkiksi tyhjökytkimiä, joissa koskettimien erotusnopeus sammutettaessa on suurempi kuin palautusjännitteen nopeus.

On huomattava, että samat vaatimukset tulee täyttää tulo- ja lohkokytkimellä, joka voi myös syöttää pois päältä kytketyn jännitteen päällekytketylle kondensaattoriparistolle.