Statisko kondensatoru banku (BSC) bojājumu veidi un aizsardzība

Statisko kondensatoru banku (BSC) mērķis

Statisko kondensatoru bankas (BSC) tiek izmantotas šādiem mērķiem: reaktīvās jaudas kompensācija tīklā, sprieguma līmeņa regulēšana kopnēs, sprieguma viļņu formas izlīdzināšana vadības ķēdēs ar tiristoru regulēšanu.

Reaktīvās jaudas pārnešana caur elektropārvades līniju rada sprieguma kritumu, kas īpaši jūtams gaisvadu elektrolīnijās ar augstu reaktīvo pretestību. Turklāt papildu strāva, kas plūst caur līniju, palielina jaudas zudumus. Ja aktīvā jauda ir jāpārraida tieši tādā apjomā, kāds nepieciešams lietotājam, tad reaktīvo jaudu var ģenerēt patēriņa vietā. Šim nolūkam tiek izmantotas kondensatoru bankas.

Asinhronajiem motoriem ir vislielākais reaktīvās jaudas patēriņš. Tāpēc, ja tehniskās specifikācijas tiek izsniegtas lietotājam, kuram ir ievērojama daļa asinhrono motoru slodzē, cosφ parasti tiek ieteikts kā 0,95.Tajā pašā laikā tiek samazināti aktīvās jaudas zudumi tīklā un sprieguma kritums elektropārvades līnijās. Dažos gadījumos problēmu var atrisināt, izmantojot sinhronos motorus. Vienkāršāks un lētāks veids, kā iegūt šādu rezultātu, ir BSC izmantošana.

Pie minimālām sistēmas slodzēm var rasties situācija, kad kondensatora banka rada lieko reaktīvo jaudu. Šajā gadījumā lieki reaktīvā jauda tiek atgriezta barošanas avotā, kamēr līnija atkal tiek uzlādēta ar papildu reaktīvo strāvu, kas palielina aktīvās jaudas zudumu. Kopnes spriegums paaugstinās un var būt bīstams iekārtām. Tāpēc ir ļoti svarīgi spēt noregulēt kondensatora bloka kapacitāti.

Vienkāršākajā gadījumā minimālās slodzes režīmos var izslēgt BSC — lēciena regulēšanu. Dažkārt ar to nepietiek un akumulators sastāv no vairākiem BSC, no kuriem katru var ieslēgt vai izslēgt atsevišķi — soļu regulēšana. Visbeidzot, ir modulējošas vadības sistēmas, piemēram: paralēli akumulatoram ir pievienots reaktors, kura strāvu vienmērīgi regulē tiristoru ķēde. Visos gadījumos šim nolūkam tiek izmantota īpaša BSC automātiskā vadība.

Kondensatoru bloku bojājumu veidi

Galvenais kondensatoru bloku atteices veids - kondensatora atteice - izraisa divfāžu īssavienojumu. Darbības apstākļos ir iespējami arī neparasti režīmi, kas saistīti ar kondensatoru pārslodzi ar augstākām harmoniskām strāvas sastāvdaļām un sprieguma pieaugumu.

Plaši izmantotās tiristoru slodzes vadības shēmas ir balstītas uz to, ka tiristori tiek atvērti ar vadības ķēdi noteiktā perioda brīdī, un jo mazākā perioda daļā tie ir atvērti, jo mazāk. efektīvā strāva plūst caur kravu. Šajā gadījumā slodzes strāvas sastāvā parādās lielākas strāvas harmonikas un atbilstošās sprieguma harmonikas pie strāvas avota.

BSC palīdz samazināt sprieguma harmoniku līmeni, jo to pretestība samazinās, palielinoties frekvencei, un līdz ar to palielinās akumulatora patērētās strāvas vērtība. Tas noved pie sprieguma viļņu formas izlīdzināšanas.Šajā gadījumā pastāv risks pārslogot kondensatorus ar augstāku harmoniku strāvām un ir nepieciešama īpaša pārslodzes aizsardzība.

Kondensatora bankas ieslēgšanas strāva

Kad akumulatoram tiek pieslēgts spriegums, atkarībā no akumulatora jaudas un tīkla pretestības rodas ieslēgšanas strāva.

Noteiksim, piemēram, ieslēgšanas strāvu akumulatoram ar jaudu 4,9 MVAar, ņemot 10 kV kopņu īssavienojuma jaudu, kurām ir pievienots akumulators-150 MV ∙ A: akumulatora nominālā strāva: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; ieslēgšanas strāvas maksimālā vērtība releja aizsardzības izvēlei: Iek. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Slēdža izvēle kondensatoru bankas pārslēgšanai

Automātiskā slēdža darbība, izslēdzot kondensatora bloku, bieži ir izšķiroša slēdža izvēlē.Slēdža izvēli nosaka veids, kādā slēdžā tiek atkārtoti aizdedzināts loks, kad starp slēdža kontaktiem var rasties dubultspriegums - kondensatora uzlādes spriegums vienā pusē un tīkla spriegums pretfāzē otrā pusē. . Slēdža izslēgšanas strāvu iegūst, reizinot izslēgšanas strāvu ar pārnesumkārbas pārsprieguma koeficientu. Ja tiek izmantots slēdzis ar tādu pašu spriegumu kā BSK, CP koeficients ir 2,5. Bieži vien 6-10 kV akumulatora pārslēgšanai tiek izmantots 35 kV pārsprieguma slēdzis. Šajā gadījumā CP koeficients ir 1,25.

Tādējādi atkārtotas aizdedzes strāva ir:

Kad ir izvēlēts slēdzis, tā pašreizējam jaudai (maksimālajai vērtībai) jābūt vienādam ar atkārtotas aizdedzes pārrāvuma strāvas nominālo vērtību vai lielākai par to. Nominālā pārrāvuma strāva ir atkarīga no ķēdes pārtraucēja veida un ir vienāda ar: IOf.calc = IPZ gaisa, vakuuma un SF6 slēdžiem; Es izslēgts = IPZ / 0,3 eļļas slēdžiem.

Piemēram, mēs pārbaudīsim slēdžu parametrus ieslēgšanas strāvām, kas aprēķinātas agrāk, izmantojot 10 kV eļļas slēdžus ar pārtraukuma strāvu 20 kA rms vai 28,3 kA amplitūdā (VMP-10-630 -20).

a) Viens akumulators 4,9 mvar. Aizdedzes strāva: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Paredzamā izslēgšanas strāva: I Aprēķināts = 5 / 0,3 = 17kA.

Var izmantot 10kV eļļas ķēdes pārtraucēju. Palielinoties 10 kV kopņu īssavienojuma jaudai, arī divu akumulatoru klātbūtnē, aprēķinātā atslēgšanas strāva var pārsniegt pieļaujamo.Šajā gadījumā, kā arī lai palielinātu uzticamību BSC ķēdēs, tiek izmantoti ātrgaitas slēdži, piemēram, vakuuma slēdži, kuros kontaktu atdalīšanas ātrums izslēdzoties ir lielāks par atkopšanas sprieguma ātrumu.

Jāņem vērā, ka vienādām prasībām ir jāatbilst ienākošajam un sekciju slēdzim, kas var arī piegādāt izslēgto spriegumu uz ieslēgto kondensatoru banku.