Anailís Deifecte ar an gCircuit Breaker Busáil Neodrach le linn Coinneála Chonaróin Anairiúcháin Ardionra

1.Prionciple Bloicála an Bhálvaitheoir Ard-Choimeádach
1.1 Prionciple Oibre an Bhálvaitheora
Bhálvaitheoirí ard-choimeádacha (UHV) úsáidtear gnóthaí bálvaitheora thyristor nó bálvaitheora insulated-gate bipolar transistor (IGBT) chun cur chun cinn idirchomhshuirí (AC) agus díreachchomhshuirí (DC) a athrú agus vice versa. Mar shampla, an bálvaitheoir thyristor, atá sé ar eolas go bhfuil roinnt thyristors ceangailte ina sraith agus i bpárléile. Trí stiúradh a dhéanamh ar an mboscaireacht (turn-on) agus an stopú (turn-off) den thyristors, rialaíonn an bálvaitheoir agus aonrúnaíonn an comhshuaire. Le linn oibriú ginearálta, aonrúnaíonn an bálvaitheoir AC go DC nó DC go AC de réir seicheamh boscaireachta agus ama forbartha [1].

1.2 Cúrsaí agus Próiseas Bloicála an Bhálvaitheora
Is féidir le bloicáil bálvaitheora a éileamh trí fhorbairtí éagsúla, lena n-áirítear forás folaithe, forás cosúil, meabhairlíonta comhphónaí intíre, agus neamhorduithe i gcóras stiúrtha agus cosanta. Nuair a aithnítear a leithéid de neamhorduithe, déantar ord bloicála a sheoladh go tapa ón gcóras stiúrtha agus cosanta, ag stopú an mboscaireacht ar gach thyristor nó IGBT bálvaitheoir, agus mar sin bloicáil an bálvaitheora.

Le linn an phróisis bloicála, tagann athruithe suntasacha ar paraiméad leictreis an chórais. Mar shampla, ar an taobh reatha, tar éis do bálvaitheoir a bhloicáil, titheann an cuirréid AC go tapa. Ach, mar gheall ar inducas líne, ní thiteann an cuirréid DC go díreach go núill agus leanann sí ar aghaidh trí chonair cosúil le busáiste na hionadaíochta, ag cruthú cuirréide freewheeling. An t-am seo, caithfidh briseadh busáiste na hionadaíochta oibriú go tapa chun an cuirréid DC a chur isteach agus chun córas agus uathbhreitheáin a chosaint ó dhamaíocht tofaite as cuirréid breise [2].

2.Cúrsaí Oibre Briseadh Busáiste na hIonadaíochta le Bloicáil Bálvaitheora
2.1 Athruithe ar Paraiméad Leictreis
Nuair a bhloictear an bálvaitheoir, tagann athruithe drastacha ar an mvoltaíocht agus an cuirréid ar briseadh busáiste na hionadaíochta. Ar an taobh DC, mar gheall ar an mbálvaitheoir a bhloicáil, is féidir le forás cosúil a bheith sa busáiste ionadaíochta agus uathbhreitheáin a bhaineann léi. Ina theannta sin, mar gheall ar phróiseas tréimhsiúil leictromagnecta san chóras, is féidir le forás folaithe a bheith ar briseadh busáiste na hionadaíochta.

Mar shampla, i gceann de phróiseas iar-chur UHV DC, tar éis do bálvaitheoir a bhloicáil, tháinig an cuirréid busáiste ionadaíochta go díreach suas go 2-3 uaire an t-ardú céanna, agus tháinig fluchtú móra ar an mvoltaíocht ar briseadh busáiste na hionadaíochta, ag éirí go 1.5 uair an t-ardú gnáth-oibre. Tá an Tábla 1 ag léiriú grafach ar na hathruithe ar paraiméad leictreis le linn bloicála bálvaitheora.

Tábla 1: Athruithe ar Paraiméad Leictreis le Linn Bloicála Bálvaitheora i gCeann de Phróiseas Iar-Chur UHV DC

2.2 Athrú ar Stres
Nuair a bheannaítear an válv comhshóisíochta, caithfidh briseadh busáin na mionnáil díol sásamh ní hamháin stres eileachta ach stres meicniúil freisin. Cruthaíonn stres eileachta go príomha ó fhoréigean agus ó sheasúir rathadach, a mhéadaíonn éraschúlú eileachta contacht briseadh agus curtar isteach ar fhad saoil iad. Cruthaíonn stres meicniúil go príomha ó fhuascadh a gheobhann an t-oidhreacht agus a chuirtear i bhfeidhm leis an gcóras oibriú le linn oibriú forleathan agus cóireach, agus ó fhuaisceartaimh a chuirtear i bhfeidhm le hathruithe cúrsa rathadacha. Mar shampla, i mbloicáil vólva comhshóisíochta go minic, is féidir le comhpháirtí den chóras oibriú briseadh busáin na mionnáil a dhul as a chéile nó a éirí greanta, ag cur isteach ar a gcumas oibriú forleathan agus cóireach [3].

3.Príomhchineálta Fógraí agus Anailís Cúrsaí Briseadh Busáin na Mionnáil Le Linn Bloicáil Vólva Comhshóisíochta
3.1 Meabhairt Insüláide
3.1.1 Léarsuithe Fógraí
Is é meabhairt insüláide ceann de na cineálta fógraí níos coitianta do bhraiseadh busáin na mionnáil le linn bloicáil vólva comhshóisíochta. Léiriú go príomha mar shaothú nó díothú máistir insüláide laistigh, a chuirtear isteach ar fheidhm insüláide agus a réiteach flashover nó breacán. Mar shampla, i roinnt tionscadal trasmhaire DC UHV atá ag obair ar feadh tréimhsí fada, tháinig fuilsiú tuile agus scian ar an bhfásóg inseinseach laistigh den bhraiseadh busáin na mionnáil, ag cur isteach go mór ar a fheidhm insüláide.

3.1.2 Anailís Cúrsaí
Tá roinnt cinn de chúrsaí meabhairt insüláide ann. Chéad, ag obair ar feadh tréimhsí fada faoi bhforéige agus seastúr mór, cuireann sé isteach ar máistir insüláide, ag laghdú ar a fheidhm insüláide le linn ama. Dara, foréige agus seastúr rathadach a ghinionn le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, cuireann sé isteach ar mháistir insüláide, ag spreagadh an phróise sáothú. I measc sin, comhthéacs oibre uafásach—mar shampla, huaireacht ard agus tolbha—cuireann sé isteach ar bharr insüláide a chuirtear i bhfeidhm, ag déanamh measúnach insüláide níos measa. Mar shampla, i dtionscadal trasmhaire DC UHV ar an gcósta le huaireacht ard agus aer láidir salainne, cruthaíonn scáthaitheacht choindriúil go héasca ar bharr an fhásóg inseinseach den bhraiseadh busáin na mionnáil, ag laghdú go mór ar fheidhm insüláide agus ag cruthú fógraí flashover minic.

3.2 Meabhairt Córas Oibriú
3.2.1 Léarsuithe Fógraí
Léiriú ar meabhairtí córas oibriú go príomha mar amhrasach forleathan/cóireach nó meallach forleathan/cóireach (díbirt). Mar shampla, le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, d'fhéadfadh an bhraiseadh busáin na mionnáil a léiriú am thréan forleathan, gan a bheith in ann stop a chur le seastúr DC go tapa, nó d'fhéadfadh sé a bheith meallach cóireach, ag cur isteach ar fheidhm contacht.

3.2.2 Anailís Cúrsaí
Tá roinnt cinn de chúrsaí meabhairt córas oibriú ann. Ar an taobh amháin, laghdú ar chuidí meicniúla le linn oibriú minic, ag éirí greanta nó ag athrú form, a chuirtear isteach ar a fheidhm. Mar shampla, d'fhéadfadh sprioc i gcóras oibriú a chailleadh elastacht de bharr oibríocht, ag cur isteach ar fheidhm forleathan/cóireach. Ar an taobh eile, fógraí i gciorcal rialú—mar shampla, meabhairt reiléar nó cábail rialú bhriste—d'fhéadfadh i gcóras oibriú a chur isteach ar a gcumas a ghlacadh nó a chur i bhfeidhm ordaithe go cruinn. I measc sin, fuaisceartaimh elechtromagnecta le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, d'fhéadfadh a chur isteach ar sainnímh rialú, ag cruthú meabhairtí nó díbirt. Mar shampla, i roinnt tionscadal trasmhaire DC UHV, cábail rialú a chuirtear i bhfeidhm agus a bhí in aice le busáin seastúr mór, fuaisceartaimh magnecta láidir le linn bloicáil vólva, ag cruthú díbirt forleathan briseadh.

3.3 Meabhairt Contacht
3.3.1 Léarsuithe Fógraí
Meabhairtí contacht go príomha lena n-áirítear éraschúlú contacht, méadaíonn cosaint contacht, agus contacht a dhéanann. Le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, nuair a stopann an bhraiseadh busáin na mionnáil seastúr mór, cruthaíonn sé arcs teasa, ag cruthú éraschúlú ar bharr contacht. Éraschúlú fadtéarmach, tar éis éraschúlú, ag cur isteach ar fheidhm normálta. I gcásanna cáiliúla, d'fhéadfadh contacht a dhéanann, ag cur isteach ar fheidhm forleathan briseadh.

3.3.2 Anailís Cúrsaí
Príomhchúrsaí meabhairt contacht tá an seastúr mór agus arc teasa a ghinionn le linn bloicáil vólva comhshóisíochta. Seastúr mór a chuirtear i bhfeidhm, a chuirtear i bhfeidhm Joule heating, ag éileamh teasa contacht, agus teasa arcs a spreagann éraschúlú. I measc sin, a chuirtear i bhfeidhm contacht a chuirtear i bhfeidhm agus a chuirtear i bhfeidhm, ag cur isteach ar fheidhm arcs. Contacht a dhéantar as ábhair le feidhm neamhchothrom teasa nó arcs, nó a dhéantar le próisis íogair, níos mó dóibh éraschúlú. Mar shampla, i dtionscadal DC UHV, an bhraiseadh busáin na mionnáil a úsáid contacht le feidhm arcs neamhchothrom; tar éis imirce blocála, éraschúlú, ag cur isteach go mór ar fheidhm contacht agus ag cur isteach ar fheidhm normálta.

3.4 Meabhairt Anatriantóir Cúrsa
3.4.1 Léarsuithe Fógraí
Léiriú ar meabhairtí anatriantóir cúrsa go príomha mar chuairt oscailte iarbhac, díothú insüláide windings, agus sáith core. Le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, an athrú bruscair ar DC current, a chuirtear i bhfeidhm ar an anatriantóir cúrsa, a chuirtear i bhfeidhm. Mar shampla, cuairt oscailte iarbhac d'fhéadfadh a chruthú voltáin go mór, a chuirtear i bhfeidhm ar earchaí agus airgead, díothú insüláide windings d'fhéadfadh a chruthú circuit shorts, ag cur isteach ar fheidhm measúnach, agus sáith core a chuirtear i bhfeidhm measúnach, ag cur isteach ar fheidhm cosaint corrach.

3.4.2 Anailís Cúrsaí
Tá roinnt cinn de chúrsaí meabhairt anatriantóir cúrsa ann. Chéad, overcurrent le linn bloicáil vólva comhshóisíochta, a chuirtear i bhfeidhm ar windings, ag cur isteach ar fheidhm teasa agus fuaisceartaimh, ag déanamh díothú insüláide. Dara, díothú insüláide a tharla go hanraithe, a chuirtear i bhfeidhm ar an anatriantóir cúrsa, a chuirtear i bhfeidhm faoi chomhthéacsanna neamhchoitianta cosúil le bloicáil vólva. I measc sin, dearadh míchruinn nó rogha—mar shampla, rated current nó accuracy class míchruinn—d'fhéadfadh a chuir isteach ar fheidhm sáith core, ag cur isteach ar fheidhm measúnach. Mar shampla, i roinnt tionscadal DC UHV, an rated current anatriantóir cúrsa a bhí ró-íseal; le linn bloicáil vólva, sáith core go tapa, ag cur isteach ar fheidhm measúnach agus ag cruthú d'fhéadfadh cosaint reiléar a dhéanamh míchruinn.

Chun tuiscint níos fearr a fháil ar an gcéatadán gach cineál tóir nó eagrú ar fholú faoi thosaigh gearraitheoir busbar neamhshainmhínithe le linn blocála vóltaicí athchuirthe, rinne an t-alt seo anailís staitistiúil ar shonraí toir ó roinnt tionscadal tráchtála DC UHV, agus tá na torthaí léirithe i Tabhlach 2.

Tabhlach 2: Céatadán Cineál Toir Gearraitheoir Busbar Neamhshainmhínithe Le Linn Blocála Vóltaicí Athchuirthe UHV

4.Meáin Chosaint agus Íompar Measctha do Chloisitheoirí Barra Neamhshoithí i rith Bloicála Válv UHV
4.1 Meáin Chosaint Measctha
4.1.1 Athchóiriú ar roghnú agus dearadh eiseáin
I rith staid an tógála de thionscadail trasnachta DC UHV, ba chóir éifeachtaí na n-istimhleacht cosúil le bloicáil válv chun go mbeadh tionchar orthu ar chloisitheoirí barra neamhshoithí a mheas go lán, agus ba chóir roghnú agus dearadh eiseáin a athchóiriú de réir sin. Ba chóir comhphónaí príomha—mar shampla, cloisitheoirí le feidhm scannáin ard, pointeáilte contácta inmhartha, meicníochtaí gníomhaíochta íogair, agus transformaitheoraí corraiste rádaithe go oiriúnach—ar a roghnófar. Mar shampla, is féidir buille porceáin le scannáin forleathan agus modhanna déantúsa a úsáid chun infheistíocht scannáin a fheabhsú; duithe contácta le cumas inmharthach in aghaidh an scannáin cinn síos saoil na gcontácta; agus meicníocht gníomhaíochta cliste a chinntíonn go bhfuil oscailt/bíodh curtha i bhfeidhm go cruinn agus íogair sna coinní scigaireachta.

4.1.2 Cosaint agus Meaitseáil Eiseáin Forbartha
Ba chóir córas monatóireachta eiseáin iomlán a bhunú chun paraiméad oibriúcháin chloisitheoire barra neamhshoithí a monatóireacht leanúnach, lena n-áirítear paraiméad reiligeacha, teocht, brú, snámh, agus tuairimí stád eile. Tríd anailísú sonraí, is féidir risgeolaíocht eolais faoi bhfhuathmhíreanna a aithint go luath. Mar shampla, is féidir téarmhgrafad infrarghréine a úsáid chun teoctha ag contácta agus pointí ceangail a mheas; méara teocht neamhshoithí spreagann seiceáil agus gníomhaíochtaí leasaithe a dhéanamh go tréthiarna. Monatóireacht líneach ar scannáin scannáin agus scannáin páirteach cabhróidh le scannáin a mheas. Chomh maith leis sin, ba chóir meaitseáil rialta—lena n-áirítear glanadh, smacht, agus díol—ag tabhairt faoi bhfiúntas chun cinntiú go mbíonn an t-eiseán i stád oibre óptamach.

4.1.3 Fheabhas a Chur ar Cháilíocht an Timpeallachta Oibre
Ba chóir an timpeallacht oibre chloisitheoire barra neamhshoithí a fheabhsú chun tionchar timpeallachta neamhshoithí a laghdú. Mar shampla, is féidir córais glanadh aeir a sholáthar i stáisiúin iontrála chun contúirthe aeir agus gaaise corróideach a laghdú; bearta cúramach snámha éifeachta—mar shampla, díolaithe snámha—féadfaí a úsáid chun coinní scigaireachta taobh amuigh den eiseán a choinneáil torrach. I limistéir cósta nó go mór polaithe tionsclaí, is féidir soláthar cosaint speisialta—mar shampla, córais corróideacha—chun cumas an eiseáin in aghaidh corróideadh timpeallachta a fheabhsú.

4.2 Meáin Íompair Measctha
4.2.1 Úsáid Teicneolaíochtaí Diagnóise Fuair
Má thagtar ar fhuathmhíre i gcloisitheoir barra neamhshoithí, ba chóir teicneolaíochtaí diagnóise fuair a úsáid chun an cineál fhuathmhíre agus an buncheann a aithint go cruinn. Córais diagnóise eolais, leis an dáta oibriúcháin réalaí agus carachtarstic fhuathmhíre, cabhróidh le haithint fuair trí anailísú sonraí agus cáclúil bunaithe ar mhodail. Mar shampla, monatóireacht réalaí agus anailísú paraiméada corraiste agus voltaga cabhróidh le cinntiú an raon scannáin, contúirt contácta, nó diúltú transformaitheora corraiste; anailísú snámha cabhróidh le fógraí meicníocha sa meicníocht gníomhaíochta.

4.2.2 Bunú Imreachtai Forbartha Fuair Rialta
Ba chóir imreachtai forbartha fuair cruinn agus rialta a bhunú chun freagra scigaireachta agus éifeachta a chinntiú nuair a thagann mífháilí. Is féidir leis na himreachtai seo a bheith ag aonradh fuair, seiceáil ar an áit, diagnóise fuair, pleanú deisiú, cuardaíocht deisiú, testáil eiseáin, agus seiceáil aonta. Le linn an phróisis, tá sé riachtanach a bheith seasamhach i leith prótacail slándála chun a chosaint ar an bpobal agus eiseáin. Mar shampla, ag iarraidh ar fhuathmhíre scannáin, caithfidh an t-iontas a chosc agus an t-iontas stóráilte a chur amach sula ndéantar seiceáil agus deisiú; tar éis athsholáthar comhphóna, ní mian leis an testáil cruinn agus seiceáil aonta a dhearbhú go bhfuil an feidhm ag teacht chun réimse réimsí.

4.2.3 Eiseáin Cúnta Éigeandála agus Pleanai Coimeádacha
Chun tionchar fuair chloisitheoire barra neamhshoithí ar oibriú an chórais a laghdú, ba chóir eiseáin cúnta éigeandála a bheith ar fáil, agus pleanai coimeádacha iomlán a chur chun cinn. Má thagann fuair tromchúiseach nach féidir leis a deisiú go tréthiarna, is féidir eiseáin cúnta a chur i bhfeidhm go tapa chun oibriú an chórais a athbheochan. Tá sé riachtanach eiseáin cúnta a choinneáil agus a theistíú go rialta chun cinntiú go mbeidh siad in stád cúnta maith. Ba chóir don phlean coimeádach a shonrú imreachtai freagra éigeandála, freagrachtaí pobail, prótacail cumarsáide, agus eileamh eile chun a chur in ord agus go héifeachtach éigeandáil a dhéanamh.

5.Conclusion
I rith bloicála válv UHV, tá fhuathmhíreanna éagsúla ag cloisitheoirí barra neamhshoithí—lena n-áirítear scannáin scannáin, diúltú meicníocht gníomhaíochta, contúirt contácta, agus diúltú transformaitheora corraiste—go léir a d'fhéadfadh an oibriú slán agus stiúrtha córas trasnachta DC UHV go suntasach. Tríd an bhfeidhm bloicála válv a chur chuige agus staid oibriúcháin chloisitheoire barra neamhshoithí faoi mar gheall ar na coinní scigaireachta, tá cineál fhuathmhíre comhchoiteann agus a buncheann a aithint go cruinn, le tacú le staidéir cás. Chun na fhuathmhíreanna seo a chosc agus a dhéanamh go héifeachtach, ba chóir a chur i bhfeidhm measctha chosainta i roghnú agus dearadh eiseáin, monatóireacht agus meaitseáil oibriúcháin, agus fheabhas a chur ar an timpeallacht. Ansin, ba chóir a chur i bhfeidhm stratéisí forbartha fuair—lena n-áirítear teicneolaíochtaí diagnóise fuair, imreachtai deisiú rialta, agus córais cúnta éigeandála—chun an oibriú slándála córas trasnachta DC UHV a fheabhsú.