Statinių kondensatorių baterijų (BSC) gedimų tipai ir apsauga

Statinių kondensatorių blokų (BSC) paskirtis

Statiniai kondensatorių blokai (BSC) naudojami šiems tikslams: reaktyviosios galios kompensavimas tinkle, įtampos lygio reguliavimas magistralėse, įtampos bangos formos išlyginimas valdymo grandinėse tiristoriaus reguliavimu.

Reaktyviosios galios perdavimas elektros linija lemia įtampos kritimą, ypač pastebimą oro linijose, turinčiose didelę reaktyviąją varžą. Be to, per liniją tekanti papildoma srovė padidina galios nuostolius. Jei aktyvioji galia turi būti perduodama tiksliai tiek, kiek reikalauja vartotojas, tada reaktyvioji galia gali būti generuojama vartojimo vietoje. Tam naudojami kondensatorių blokai.

Asinchroniniai varikliai turi daugiausiai reaktyviosios galios. Todėl, kai techninės specifikacijos išduodamos vartotojui, kurio apkrovoje yra daug asinchroninių variklių, cosφ paprastai siūlomas 0,95.Kartu sumažėja aktyviosios galios nuostoliai tinkle ir įtampos kritimas elektros linijose. Kai kuriais atvejais problemą galima išspręsti naudojant sinchroninius variklius. Paprastesnis ir pigesnis būdas pasiekti tokį rezultatą yra BSC naudojimas.

Esant minimalioms sistemos apkrovoms, gali susidaryti situacija, kai kondensatoriaus baterija sukuria perteklinę reaktyviąją galią. Šiuo atveju perteklinis reaktyvioji galia grąžinama į maitinimo šaltinį, o linija vėl pakraunama papildoma reaktyviąja srove, o tai padidina aktyviosios galios nuostolius. Pakyla magistralės įtampa ir gali būti pavojinga įrangai. Štai kodėl labai svarbu turėti galimybę reguliuoti kondensatoriaus baterijos talpą.

Paprasčiausiu atveju, esant minimalios apkrovos režimams, galite išjungti BSC - šuolio reguliavimą. Kartais to neužtenka ir baterija susideda iš kelių BSC, kurių kiekvieną galima įjungti arba išjungti atskirai – žingsninis reguliavimas. Galiausiai yra moduliuojančios valdymo sistemos, pavyzdžiui: lygiagrečiai su baterija prijungtas reaktorius, kurio srovę sklandžiai reguliuoja tiristoriaus grandinė. Visais atvejais tam naudojamas specialus automatinis BSC valdymas.

Kondensatorių blokų pažeidimo tipai

Pagrindinis kondensatorių baterijų gedimo tipas - kondensatoriaus gedimas - sukelia dviejų fazių trumpąjį jungimą. Eksploatacinėmis sąlygomis taip pat galimi nenormalūs režimai, susiję su kondensatorių perkrovimu su didesnės harmoninės srovės komponentais ir įtampos padidėjimu.

Plačiai naudojamos tiristorių apkrovos valdymo schemos yra pagrįstos tuo, kad tiristorius valdymo grandinė atidaro tam tikru periodo momentu ir kuo mažesnė periodo dalis jie yra atidaryti, tuo mažiau. efektyvi srovė tekantis per krovinį. Šiuo atveju apkrovos srovės ir atitinkamos įtampos harmonikos prie maitinimo šaltinio atsiranda didesnės srovės harmonikos.

BSC prisideda prie įtampos harmonikų lygio mažinimo, nes didėjant dažniui mažėja jų varža, todėl padidėja akumuliatoriaus suvartojamos srovės vertė. Tai veda prie įtampos bangos formos išlyginimo, tokiu atveju kyla pavojus perkrauti kondensatorius aukštesnių harmonikų srovėmis ir reikalinga speciali apsauga nuo perkrovos.

Kondensatoriaus banko įjungimo srovė

Kai į akumuliatorių tiekiama įtampa, atsiranda įsijungimo srovė, priklausomai nuo akumuliatoriaus talpos ir tinklo varžos.

Nustatykime, pavyzdžiui, 4,9 MVAr talpos akumuliatoriaus įsijungimo srovę, imdami 10 kV šynų, prie kurių prijungtas akumuliatorius, trumpojo jungimo galią-150 MV ∙ A: vardinė akumuliatoriaus srovė: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; didžiausia įjungimo srovės vertė relinės apsaugos parinkimui: Įsk. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Jungiklio pasirinkimas kondensatoriaus baterijos perjungimui

Grandinės pertraukiklio veikimas išjungiant kondensatoriaus bloką dažnai yra lemiamas renkantis automatinį jungiklį.Jungiklio pasirinkimas priklauso nuo būdo, kuriuo lankas vėl uždegamas jungiklyje, kai tarp jungiklio kontaktų gali atsirasti dviguba įtampa - kondensatoriaus įkrovimo įtampa vienoje pusėje ir tinklo įtampa antifazėje kitoje pusėje. . Pertraukiklio išjungimo srovė gaunama išjungimo srovę padauginus iš pavarų dėžės viršįtampio koeficiento. Jei naudojamas jungiklis, kurio įtampa tokia pati kaip BSK, CP koeficientas yra 2,5. Dažnai 35 kV viršįtampio jungiklis naudojamas 6-10 kV akumuliatoriui perjungti. Šiuo atveju CP koeficientas yra 1,25.

Taigi pakartotinio uždegimo srovė yra:

Kai pasirenkamas jungiklis, jo srovė (didžiausia vertė) turi būti lygi pakartotinio uždegimo pertraukimo srovei arba didesnė už ją. Nominali pertraukimo srovė priklauso nuo grandinės pertraukiklio tipo ir yra lygi: IOf.calc = IPZ oro, vakuumo ir SF6 jungtuvams; Aš išjungtas = IPZ / 0,3 alyvos jungikliams.

Pavyzdžiui, patikrinsime anksčiau apskaičiuotų įsijungimo srovių jungiklių parametrus naudojant 10 kV alyvos automatinį jungiklį, kurio pertraukimo srovė yra 20 kA (vidutinė kvadratinė vertė) arba 28,3 kA amplitudė (VMP-10-630 -20).

a) Viena baterija 4,9 mvar. Uždegimo srovė: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Numatoma išjungimo srovė: I Apskaičiuota = 5 / 0,3 = 17kA.

Galima naudoti 10kV alyvos grandinės pertraukiklį. Padidėjus 10 kV šynų trumpojo jungimo galiai, taip pat esant dviem akumuliatoriams, apskaičiuota išjungimo srovė gali viršyti leistiną.Šiuo atveju, taip pat siekiant padidinti BSC grandinių patikimumą, naudojami didelės spartos jungikliai, pavyzdžiui, vakuuminiai jungikliai, kuriuose kontaktų atskyrimo greitis išjungiant yra didesnis nei atkūrimo įtampos greitis.

Pažymėtina, kad tuos pačius reikalavimus turi atitikti įeinantis ir sekcinis jungiklis, kuris taip pat gali tiekti išjungtą įtampą į įjungtą kondensatorių banką.