ประเภทของความล้มเหลวและการป้องกันธนาคารตัวเก็บประจุแบบคงที่ (BSC)

วัตถุประสงค์ของธนาคารตัวเก็บประจุแบบคงที่ (BSC)

ธนาคารตัวเก็บประจุแบบคงที่ (BSC) ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้: การชดเชยพลังงานปฏิกิริยา ในเครือข่าย, การควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าในบัส, การทำให้เท่ากันของรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าในวงจรควบคุมด้วยการควบคุมไทริสเตอร์

การถ่ายโอนพลังงานรีแอกทีฟผ่านสายไฟส่งผลให้เกิดแรงดันตก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสายไฟเหนือศีรษะที่มีความต้านทานรีแอกทีฟสูง นอกจากนี้กระแสเพิ่มเติมที่ไหลผ่านสายยังส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น หากต้องส่งพลังงานที่ใช้งานในปริมาณที่ผู้ใช้ต้องการ พลังงานปฏิกิริยาจะถูกสร้างขึ้น ณ จุดที่มีการบริโภค ธนาคารตัวเก็บประจุใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสมีการใช้พลังงานรีแอกทีฟมากที่สุด ดังนั้น เมื่อมีการออกข้อกำหนดทางเทคนิคให้กับผู้ใช้ที่มีมอเตอร์เหนี่ยวนำในสัดส่วนที่มีนัยสำคัญ มักจะแนะนำให้ cosφ เป็น 0.95ในเวลาเดียวกัน การสูญเสียพลังงานที่ใช้งานอยู่ในเครือข่ายและแรงดันไฟฟ้าตกบนสายไฟจะลดลง ในบางกรณี ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยใช้มอเตอร์ซิงโครนัส วิธีที่ง่ายและถูกกว่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าวคือการใช้ BSC

ที่โหลดระบบขั้นต่ำ สถานการณ์อาจเกิดขึ้นที่ธนาคารตัวเก็บประจุสร้างพลังงานปฏิกิริยามากเกินไป ในกรณีนี้ซ้ำซ้อน พลังงานปฏิกิริยา จะถูกส่งกลับไปยังแหล่งพลังงานในขณะที่สายถูกชาร์จอีกครั้งด้วยกระแสรีแอกทีฟเพิ่มเติม ซึ่งจะเพิ่มการสูญเสียพลังงานที่ใช้งานอยู่ แรงดันบัสสูงขึ้นและอาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการปรับความจุของตัวเก็บประจุแบงค์จึงเป็นสิ่งสำคัญมาก

ในกรณีที่ง่ายที่สุด ที่โหมดโหลดขั้นต่ำ คุณสามารถปิด BSC — การควบคุมการกระโดด บางครั้งก็ไม่เพียงพอ และแบตเตอรี่ประกอบด้วย BSC หลายตัว ซึ่งแต่ละอันสามารถเปิดหรือปิดแยกกันได้ — การควบคุมตามขั้นตอน ในที่สุดก็มีระบบควบคุมแบบมอดูเลต ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์เชื่อมต่อแบบขนานกับแบตเตอรี่ กระแสที่ควบคุมอย่างราบรื่นโดยวงจรไทริสเตอร์ ในทุกกรณีจะใช้การควบคุมอัตโนมัติแบบพิเศษของ BSC เพื่อจุดประสงค์นี้

ประเภทของความเสียหายของตัวเก็บประจุบล็อก

ประเภทหลักของความล้มเหลวของตัวเก็บประจุธนาคาร - ความล้มเหลวของตัวเก็บประจุ - ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรสองเฟส ภายใต้สภาวะการทำงาน โหมดผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการโอเวอร์โหลดของตัวเก็บประจุที่มีส่วนประกอบของกระแสฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นก็เป็นไปได้เช่นกัน

รูปแบบการควบคุมโหลดของไทริสเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนั้นขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าไทริสเตอร์ถูกเปิดโดยวงจรควบคุม ณ ช่วงเวลาหนึ่งของช่วงเวลาและส่วนที่เล็กกว่าของช่วงเวลาที่เปิดอยู่ก็จะยิ่งน้อยลง ปัจจุบันที่มีประสิทธิภาพ ไหลผ่านโหลด ในกรณีนี้ ฮาร์มอนิกกระแสที่สูงขึ้นจะปรากฏในองค์ประกอบของกระแสโหลดและฮาร์มอนิกของแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันที่แหล่งพลังงาน

BSCs มีส่วนช่วยลดระดับของฮาร์มอนิกในแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากความต้านทานจะลดลงตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นค่าของกระแสที่แบตเตอรี่ใช้จึงเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การปรับรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าให้เรียบ ในกรณีนี้ อาจเกิดอันตรายจากการโอเวอร์โหลดตัวเก็บประจุด้วยกระแสฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นและจำเป็นต้องมีการป้องกันโอเวอร์โหลดแบบพิเศษ

Capacitor Bank เปิดกระแส

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับแบตเตอรี่ กระแสไหลเข้าจะเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับความจุของแบตเตอรี่และความต้านทานของเครือข่าย

พิจารณาตัวอย่างเช่น กระแสไฟเข้าของแบตเตอรี่ที่มีความจุ 4.9 MVAr โดยใช้พลังงานไฟฟ้าลัดวงจรของบัสบาร์ 10 kV ที่แบตเตอรี่เชื่อมต่ออยู่-150 MV ∙ A: พิกัดกระแสของแบตเตอรี่: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA; ค่าสูงสุดของกระแสไหลเข้าสำหรับการเลือกการป้องกันรีเลย์: Iincl. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 kA

การเลือกสวิตช์สำหรับเปลี่ยนตัวเก็บประจุธนาคาร

การทำงานของเบรกเกอร์เมื่อสะดุดธนาคารตัวเก็บประจุมักจะแตกหักในการเลือกเบรกเกอร์ทางเลือกของสวิตช์จะพิจารณาจากลักษณะที่ส่วนโค้งติดไฟอีกครั้งในสวิตช์ เมื่ออาจเกิดแรงดันไฟฟ้าสองเท่าระหว่างหน้าสัมผัสสวิตช์ — แรงดันประจุตัวเก็บประจุที่ด้านหนึ่งและแรงดันไฟหลักในเฟสต้านที่อีกด้านหนึ่ง . กระแสสะดุดของเบรกเกอร์ได้จากการคูณกระแสสะดุดด้วยปัจจัยไฟกระชากของกระปุกเกียร์ หากใช้สวิตช์ที่มีแรงดันเดียวกันกับ BSK ค่า CP factor จะเท่ากับ 2.5 มักใช้สวิตช์ไฟกระชาก 35 kV เพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่ขนาด 6-10 kV ในกรณีนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ CP คือ 1.25

ดังนั้นกระแสการจุดระเบิดซ้ำคือ:

เมื่อเลือกสวิตช์ พิกัดกระแส (ค่าสูงสุด) จะต้องเท่ากับหรือมากกว่าพิกัดกระแสไฟที่จุดระเบิดซ้ำ กระแสไฟตัดวงจรที่กำหนดขึ้นอยู่กับประเภทของเบรกเกอร์วงจร และมีค่าเท่ากับ: IOf.calc = IPZ สำหรับเบรกเกอร์อากาศ สุญญากาศ และ SF6; ฉันปิด = IPZ / 0.3 สำหรับสวิตช์น้ำมัน

ตัวอย่างเช่น เราจะตรวจสอบพารามิเตอร์สวิตช์สำหรับกระแสไหลเข้าที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ เมื่อใช้เบรกเกอร์น้ำมัน 10 kV ที่มีกระแสทำลาย 20 kA ในหน่วย rms หรือ 28.3 kA ในแอมพลิจูด (VMP-10-630 -20)

ก) แบตเตอรี่หนึ่งก้อน 4.9 mvar. กระแสจุดระเบิด: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA กระแสไฟดับโดยประมาณ: I คำนวณแล้ว = 5 / 0.3 = 17kA

สามารถใช้เบรกเกอร์น้ำมัน 10kV ได้ ด้วยการเพิ่มกำลังไฟฟ้าลัดวงจรของบัสบาร์ขนาด 10 kV เมื่อมีแบตเตอรี่สองก้อน กระแสไฟฟ้าสะดุดที่คำนวณได้อาจเกินค่าที่อนุญาตในกรณีนี้ เช่นเดียวกับการเพิ่มความน่าเชื่อถือในวงจร BSC จะใช้สวิตช์ความเร็วสูง เช่น สวิตช์สุญญากาศ ซึ่งความเร็วของการแยกหน้าสัมผัสเมื่อปิดเครื่องจะมากกว่าความเร็วของแรงดันกู้คืน

ควรสังเกตว่าสวิตช์ขาเข้าและสวิตช์ส่วนต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเดียวกัน ซึ่งสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ปิดไปยังตัวเก็บประจุแบบเปิดสวิตช์ได้