A statikus kondenzátortelepek (BSC) meghibásodásának típusai és védelme

A statikus kondenzátortelepek (BSC) célja

A statikus kondenzátortelepeket (BSC) a következő célokra használják: meddőteljesítmény kompenzáció hálózatban a buszokban a feszültségszint szabályozása, a vezérlőkörökben a feszültség hullámforma kiegyenlítése tirisztoros szabályozással.

A meddőteljesítmény távvezetéken keresztül történő átvitele feszültségesést eredményez, különösen a nagy meddő ellenállású légvezetékekben. Ezenkívül a vezetéken átfolyó járulékos áram nagyobb teljesítményveszteséget eredményez. Ha az aktív teljesítményt pontosan a felhasználó által igényelt mennyiségben kell továbbítani, akkor meddőteljesítmény állítható elő a fogyasztás helyén. Erre a célra kondenzátor bankokat használnak.

Az aszinkron motorok a legnagyobb meddőteljesítmény-fogyasztással rendelkeznek. Ezért amikor a műszaki specifikációkat olyan felhasználónak adják ki, akinek jelentős része a terhelésben lévő aszinkronmotorok aránya, a cosφ általában 0,95-öt javasol.Ezzel egyidejűleg csökkennek az aktív teljesítmény veszteségei a hálózatban és a feszültségesés a tápvezetékeken. Egyes esetekben a probléma szinkronmotorok segítségével megoldható. Egy ilyen eredmény elérésének egyszerűbb és olcsóbb módja a BSC használata.

Minimális rendszerterhelésnél olyan helyzet állhat elő, amikor a kondenzátortelep többlet meddőteljesítményt hoz létre. Ebben az esetben felesleges meddő teljesítmény visszakerül az áramforrásba, miközben a vezetéket ismét további meddőárammal töltik fel, ami növeli az aktív teljesítmény veszteséget. A busz feszültsége emelkedik, és veszélyes lehet a berendezésre. Ezért nagyon fontos, hogy a kondenzátortelep kapacitását be tudjuk állítani.

A legegyszerűbb esetben minimális terhelési módoknál kikapcsolhatja a BSC-t - ugrásszabályozást. Néha ez nem elég, és az akkumulátor több BSC-ből áll, amelyek mindegyike külön-külön be- vagy kikapcsolható - lépésszabályozás. Végül vannak modulációs vezérlőrendszerek, például: az akkumulátorral párhuzamosan egy reaktor van csatlakoztatva, amelynek áramát tirisztoros áramkör zökkenőmentesen szabályozza. Minden esetben a BSC speciális automata vezérlését használják erre a célra.

A kondenzátorblokk károsodásának típusai

A kondenzátortelepek meghibásodásának fő típusa - a kondenzátor meghibásodása - kétfázisú rövidzárlatot eredményez. Üzemi körülmények között a kondenzátorok nagyobb harmonikusáramú komponenseinek túlterhelésével és feszültségnövekedésével kapcsolatos abnormális üzemmódok is lehetségesek.

A széles körben elterjedt tirisztoros terhelésszabályozási sémák azon alapulnak, hogy a tirisztorokat a vezérlőáramkör a periódus egy bizonyos pillanatában kinyitja, és minél kisebb részében vannak nyitva, annál kevésbé. effektív áram átfolyik a terhelésen. Ebben az esetben nagyobb áramharmonikusok jelennek meg a terhelőáram összetételében és a megfelelő feszültségharmonikusok az áramforrásnál.

A BSC-k hozzájárulnak a felharmonikusok szintjének csökkentéséhez a feszültségben, mivel ellenállásuk a frekvencia növekedésével csökken, és így az akkumulátor által fogyasztott áram értéke nő. Ez a feszültség hullámalakjának kisimulásához vezet, így fennáll a veszélye annak, hogy a kondenzátorokat magasabb harmonikus árammal terhelik túl, és speciális túlterhelés elleni védelemre van szükség.

Kondenzátortelep bekapcsolási árama

Amikor az akkumulátorra feszültséget kapcsolunk, az akkumulátor kapacitásától és a hálózat ellenállásától függően bekapcsolási áram lép fel.

Határozzuk meg például egy 4,9 MVAr kapacitású akkumulátor bekapcsolási áramát, figyelembe véve azon 10 kV-os gyűjtősínek rövidzárlati teljesítményét, amelyekre az akkumulátor csatlakozik-150 MV ∙ A: az akkumulátor névleges árama: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; bekapcsolási áram csúcsértéke a relévédelem kiválasztásához: Iincl. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Kapcsoló kiválasztása kondenzátortelep átkapcsolásához

A megszakító kiválasztásakor gyakran meghatározó a megszakító működése a kondenzátortelep kioldásakor.A kapcsoló kiválasztását az határozza meg, hogy az ív hogyan gyullad újra a kapcsolóban, amikor kettős feszültség léphet fel a kapcsoló érintkezői között – a kondenzátor töltési feszültsége az egyik oldalon, a hálózati feszültség pedig ellenfázisban a másik oldalon. . A megszakító kioldóáramát úgy kapjuk meg, hogy a kioldóáramot megszorozzuk a sebességváltó túlfeszültség-tényezőjével. Ha a BSK-val azonos feszültségű kapcsolót használunk, a CP-tényező 2,5. Gyakran 35 kV-os túlfeszültség-kapcsolót használnak a 6-10 kV-os akkumulátor kapcsolására. Ebben az esetben a CP együttható 1,25.

Így az újragyújtási áram:

Amikor egy kapcsolót választanak, az áram névleges értékének (csúcsértékének) egyenlőnek vagy nagyobbnak kell lennie az újragyújtás névleges megszakítási áramával. A névleges megszakítóáram a megszakító típusától függ, és egyenlő: IOf.calc = IPZ levegő-, vákuum- és SF6-megszakítókhoz; I Ki = IPZ / 0,3 olajkapcsolókhoz.

Például 20 kA effektív vagy 28,3 kA amplitúdójú (VMP-10-630 -20) megszakítóáramú 10 kV-os olajmegszakító használatakor ellenőrizzük a korábban számított bekapcsolási áramok kapcsolóparamétereit.

a) Egy elem 4,9 mvar. Gyújtóáram: IPZ = 2,5 * 2 = 5 kA Becsült leállási áram: I Számított = 5 / 0,3 = 17 kA.

10kV-os olajmegszakító használható. A 10 kV-os gyűjtősínek zárlati teljesítményének növekedésével, két akkumulátor jelenlétében is, a számított kioldási áram meghaladhatja a megengedett értéket.Ebben az esetben, valamint a BSC áramkörök megbízhatóságának növelése érdekében nagy sebességű kapcsolókat használnak, például vákuumkapcsolókat, amelyeknél az érintkezők szétválasztásának sebessége kikapcsoláskor nagyobb, mint a helyreállítási feszültség sebessége.

Figyelembe kell venni, hogy azonos követelményeknek kell megfelelnie a bejövő és a szekcionált kapcsolónak is, amely a bekapcsolt kondenzátortelepet is képes a kikapcsolt feszültséggel ellátni.