Ultra-qorong'li konvertator valvularini bloklayotgan paytda neutral busbar vositasi tahlili

1. Yuqori kuchlanishli o'zgartirgich ventillarining bloklanganligi printsipi
1.1 O'zgartirgich ventillarining ishlash printsipi
Yuqori kuchlanishli (UHV) o'zgartirgich ventillari odatda o'zgaruvchan tokni (AC) doimiy tokga (DC) va aksincha o'zgartirish uchun tiristorli ventillar yoki izolyatsiyalangan eshli bipolyar tranzistor (IGBT) ventillaridan foydalanadi. Tiristorli ventilga misol qilib olamiz, u ketma-ket va parallel ulangan ko'plab tiristorlardan tashkil topgan. Tiristorlarning yoqilishini (ochilishi) va uzilishini boshqarish orqali ventil elektr toki tartibga soladi va uni o'zgartiradi. Oddiy ishlash rejimida o'zgartirgich ventili oldindan belgilangan o'chirish ketma-ketligi va vaqtiga muvofiq AC ni DC ga yoki DC ni AC ga aylantiradi [1].

1.2 O'zgartirgich ventillarining bloklanganligi sabablari va jarayoni
O'zgartirgich ventillarining bloklanganligi ortiqcha kuchlanish, ortiqcha tok, ichki komponentlarning nosozligi hamda boshqaruv va himoya tizimidagi noaniqlik kabi turli omillar tomonidan chaqirilishi mumkin. Bunday nuqsonlar aniqlanganda, boshqaruv va himoya tizimi tezda bloklovchi buyruq beradi, barcha tiristorlar yoki IGBT ventillarining yoqilishini to'xtatadi, natijada o'zgartirgich ventili bloklangan bo'ladi.

Bloklovchi jarayonda tizimdagi elektr parametrlarda sezilarli o'zgarishlar sodir bo'ladi. Masalan, to'g'rilagich tomonida o'zgartirgich ventili bloklangandan keyin AC tomonidagi tok tez pasayadi. Biroq, liniya induktivligi tufayli DC tomonidagi tok darhol nolga tushmaydi, balki neytral magistral kabi yo'llar orqali oqim o'tishda davom etadi, bu erkin oqim hosil qiladi. Shu paytda neytral magistral uzgich tez harakat qilib, DC tokni uzishi kerak bo'lib, tizim uskunalarini ortiqcha tok ta'sirida vayron bo'lishdan saqlash zarur [2].

2. O'zgartirgich ventili bloklanganda neytral magistral uzgichining ishlash sharoitlari
2.1 Elektrik parametrlardagi o'zgarishlar
O'zgartirgich ventili bloklanganda neytral magistral uzgichi orqali kuchlanish va tok keskin o'zgaradi. DC tomonda, bloklangan o'zgartirgich ventili normal tok o'tishini oldini olgani uchun, neytral magistralda hamda bog'langan uskunalarda ortiqcha tok yuzaga keladi. Bir vaqtda tizimdagi elektromagnit o'tish jarayonlari tufayli neytral magistral uzgichi orqali ortiqcha kuchlanish paydo bo'lishi mumkin.

Masalan, ma'lum bir UHV DC uzatish loyihasida o'zgartirgich ventili bloklangandan keyin neytral magistral toki darhol nominal tokning 2–3 baravarigacha oshdi, neytral magistral uzgichidagi kuchlanish esa sezilarli tebranishlarga uchrab, normal ishlash kuchlanishining 1.5 baravari cho'qqiga yetdi. 1-jadval o'zgartirgich ventili bloklangan paytdagi elektrik parametrlarning o'zgarishini ko'rsatadi.

1-jadval: Ma'lum bir UHV DC uzatish loyihasida o'zgartirgich ventili bloklangan paytdagi elektrik parametrlarning o'zgarishi

2.2 Bosqichli o'zgarishlar
Konverter klopushkasini bloklayotganda, neutral busbar shuntchi qurilmasi elektrik va mekanik bosimlarni da'stlab turishi kerak. Elektrik bosim asosan og'ir voltaj va og'ir oqimdan kelib chiqadi, bu shuntchi kontaktlarining elektrik ishoshini kuchaytiradi va ularning xizmat muddatini qisqartiradi. Mekanik bosim asosan tez ochish-ochqirish jarayonlarida ishlov beruvchi qurilmaning ta'sirida yuzaga kelayotgan urush kuchidan, shuningdek, tez oqim o'zgarishlari tufayli elektromagnit kuchlardan kelib chiqadi. Masalan, konverter klopushkalari tez-tez bloklanganda, neutral busbar shuntchi ishlov beruvchi qurilmalarining komponentlari o'ta oshsa yoki zirayasa, uning normal ochish-ochqirish imkoniyatini pasaytirishi mumkin [3].

3.Yuqori voltajli konverter klopushkalari bloklanganda neutral busbar shuntchilarida ko'nikadigan xavf-xatarlar va sabablar tahlili
3.1 Izolyatsiya yengilashishi
3.1.1 Xato belgilari
Izolyatsiya yengilashishi - bu konverter klopushkalari bloklanganda neutral busbar shuntchilari uchun eng ko'p uchraydigan xatolik turidir. Bu asosan ichki izolyatsiya materiallarining eskalashiga yoki zarar ko'rsatilishiga, izolyatsiya xususiyatlarining pasayishiga va yanma yoki buzilishga olib keliadi. Masalan, ba'zi uzun muddat ishlatilayotgan YVSH (yuqori voltajli shunt) elektr energiyasi tarqatish loyihalarida, neutral busbar shuntchi ichidagi izolyatsiya fayans qutqlarining sirtida zangallik va radjalash paydo bo'lgan, bu izolyatsiya xususiyatlarini katta darajada pasaytirgan.

3.1.2 Sabablar tahlili
Izolyatsiya yengilashishining sabablari bir nechta bo'lishi mumkin. Birinchi, uzun muddat yuqori voltaj va katta oqimda ishlash izolyatsiya materiallarini adabiy eskalashtiradi va vaqt o'tishi bilan ularning izolyatsiya qobiliyatini kamaytiradi. Ikkinchi, konverter klopushkalari bloklanganda yuzaga keladigan og'ir voltaj va og'ir oqim izolyatsiya materiallariga katta bosim tushiradi, bu esa eskalash jarayonini tezlashtiradi. Qo'shimcha, namlik va toza emas sharoitlar izolyatsiya sirtida zangallik yig'ishiga sabab bo'lib, izolyatsiya xususiyatlarini yana bir qancha pasaytiradi. Misol uchun, namligi yuqori va tuzli havo bor bo'lgan taqdirda, dehqonlik YVSH elektr energiyasi tarqatish loyihasida, neutral busbar shuntchi izolyatsiya fayans qutqlarining sirtida elektr o'tkazuvchi fil'ma hosil bo'lib, bu izolyatsiya quvvatini katta darajada pasaytiradi va tez-tez yanma xatoliklarga olib keliadi.

3.2 Ishlov beruvchi qurilma xatosi
3.2.1 Xato belgilari
Ishlov beruvchi qurilmalar xatosi asosan tez-tez ochish-ochqirish vaqtida aniq emas yoki ochish-ochqirish yo'q (ishlashni rad etish) shaklda ifodalangan. Misol uchun, konverter klopushkalari bloklanganda, neutral busbar shuntchi DC oqimini tez-tez ochish-ochqirish vaqtida to'xtatolmaydi yoki to'g'ri ochish-ochqirish qila olmaydi, bu esa kontakt yaxshiligi haqida mas'alalar paydo bo'ladi.

3.2.2 Sabablar tahlili
Ishlov beruvchi qurilmalar xatosining sabablari murakkab. Bir tomondan, tez-tez ishlatilish natijasida mexanik komponentlar eskiroq bo'lib, sur'atlanish yoki deformatsiya yetkililikni pasaytiradi. Masalan, mekanizmdagi sprinterlar fatikalik sababli elastiklikni yo'qotishi mumkin, bu esa yetarli ochish-ochqirish kuchini ta'minlamaydi. Boshqa tomondan, boshqaruv zanjirida xatoliklar, masalan, rele xatosi yoki boshqaruv kabeli buzilishi, mekanizmni to'g'ri buyruqlarni oldi-berdi yoki amalga oshirishini ta'minlamaydi. Qo'shimcha, konverter klopushkalari bloklanganda elektromagnit interferentsiya boshqaruv signalini buzishi mumkin, bu esa xatoliklarga yoki ishni rad etishga olib keliadi. Masalan, ba'zi YVSH elektr energiyasi tarqatish loyihasida, katta oqim busbarlari yaqinidagi boshqaruv kabeli konvertor bloklanganda kuchli magnit interferentsiya tushirib, shuntchi ochishni rad etdi.

3.3 Kontakt xatosi
3.3.1 Xato belgilari
Kontakt xatoliklari asosan kontakt ishoshi, kontakt direktsiyasi oshishi va kontaktlar qopishidan iborat. Konverter klopushkalari bloklanganda, neutral busbar shuntchi katta oqimni to'xtatishda, kontakt sirtida yuqori haroratli ark yuzaga kelaydi, bu esa kontakt sirtini ishoshlaydi. Uzoq muddat ishoshish kontakt sirtini notog'ri qilib, kontakt direktsiyasini oshiradi, bu esa normal ishni buzadi. Sevishgan holatlarda, kontaktlar qopishicha, shuntchi ochishni imkonsiz qiladi.

3.3.2 Sabablar tahlili
Kontakt xatoliklarining asosiy sababi - konverter klopushkalari bloklanganda yuzaga keladigan katta oqim va yuqori haroratli ark. Katta oqim Joule issi hosil qiladi, bu kontakt haroratini oshiradi, arkning intizomli issi esa ishoshni tezlashtiradi. Qo'shimcha, kontakt materialining xususiyatlari va ishlab chiqarish sifati arkka qarshi kurashishga ta'sir qiladi. Yuqori harorat yoki arkka ziddiyatli bo'lgan kontakt materialidan yoki standart ostidagi texnologiyalarda ishlab chiqarilgan kontaktlar ishoshga ancha maqbuldir. Misol uchun, YVSH elektr energiyasi tarqatish loyihasida, neutral busbar shuntchi arkka nisbatan kam barqarorlikka ega kontaktlarni ishlatgan, bir nechta bloklangan so'ng, kontaktlar katta darajada ishoshlandi, bu esa kontakt direktsiyasini oshirib, normal ishni buzdi.

3.4 Oqim transformator xatosi
3.4.1 Xato belgilari
Oqim transformator xatoliklari asosan ikkinchi tomonga ochiq zanjir, viktorlar izolyatsiyasining zarar ko'rsatilishi va asos saturatsiyasi shaklda ifodalangan. Konverter klopushkalari bloklanganda, DC oqimi tez o'zgarishi oqim transformatoriga katta bosim tushiradi, bu esa uni xato yuzaga keltiradi. Misol uchun, ikkinchi tomonga ochiq zanjir katta darajadagi voltajni hosil qilishi mumkin, bu esa jihoz va insonlarni xavf-xatar holatiga solishadi; viktorlar izolyatsiyasining zarar ko'rsatilishi ichki qismlar orqali qisqartirishga olib keliadi, bu esa o'lchov aniqlikni pasaytiradi; asos saturatsiyasi o'lchov xatoliklarini oshiradi, bu esa noto'g'ri himoya harakatlarini aktivlashtirishi mumkin.

3.4.2 Sabablar tahlili
Oqim transformator xatoliklarining sabablari quyidagilardan iborat: Birinchi, konverter klopushkalari bloklanganda yuzaga keladigan og'ir oqim viktorlarga yuqori issi va elektromagnit bosimni tushiradi, bu esa izolyatsiyani zarar ko'rsatishi mumkin. Ikkinchi, izolyatsiya xususiyatlari avtomatik ravishda eskalaydi, bu esa transformatorni valvula bloklanganda xato sharoitlarda yengillashtiradi. Qo'shimcha, noto'g'ri dizayn yoki tanlov, masalan, noto'g'ri reyting oqimi yoki aniqlik sinfi, asos saturatsiyasini valvula bloklanganda olib keliadi. Masalan, ba'zi YVSH elektr energiyasi tarqatish loyihasida, oqim transformatorining reyting oqimi juda past edi; valvula bloklanganda, asos tez saturatsiyaga erishdi, bu esa oqimni to'g'ri o'lcholmaydi va himoya relelari xato ishlashga olib keldi.

Konvertor valvining bloklangan paytda neytral o'q shalteri avariyalarining har bir turining nisbatini yaxshi roqish uchun, bu maqola bir qator YUV teskari tarqatish loyihalaridan olingan avariya ma'lumotlarini statistik tahlilga otdi. Natijalar Jadvallar 2-da ko'rsatilgan.

Jadval 2: YUV konvertor valvining bloklangan paytda neytral o'q shalteri avariya turlari nisbati

4. UHV konvertor valv bloklangi paytda neutral busbar kuchli o'quchlarining xatoliklardan himoya qilish va bartaraf etish choralar
4.1 Xatoliklardan himoya qilish choralar
4.1.1 Jihazlar tanlash va dizaynini optimallashtirish
UHV DC uzuv loyihasi qurilish bosqichida, konvertor valv bloklangi kabi anormal holatlar neutral busbar kuchli o'quchlariga ta'sirini to'liq hisobga olgan holda, jihazlar tanlanishi va dizayni nisbatan optimallashtirilishi kerak. Yaxshi izolyatsiya xususiyatga ega bo'lgan kuchli o'quchlar, yaxshi ark qarshilikka ega kontaktlar, ishonchli ishlov beradigan mekanizmlar va mos ravishda reytinglangan elektr kuchli transformatorlar kabi asosiy komponentlar tanlanishi kerak. Masalan, qadimki izolyatsiya materiallari va ishlab chiqarish texnologiyalari asosida tayyorlangan izolyatsiya fayansli bushinglar izolyatsiya ishonchini oshiradi; yaxshi ark qarshilikka ega kontakt materiallari kontakt omillarini oshiradi; va yaxshi ishlov beradigan mekanizm turli ish rejimlari shartlarida aniq va ishonchli ochish/yopishni ta'minlaydi.

4.1.2 Jihazlarni monitoring va remontini ko'zdashtirish
To'liq jihaz monitoring tizimi tashkil etilishi kerak, bu orqali neutral busbar kuchli o'quchi ish rejimida bo'lgan parametrlar, elektr parametrlari, harorat, bosim, uritish va boshqa holat belgilari doimiy ravishda monitoring qilinadi. Ma'lumotlar tahlili orqali potentsial xatolik risklari erkalab aniqlanishi mumkin. Masalan, infrakrasniy termografiya kontaktlar va ulanish nuqtalaridagi haroratni monitoring qilish uchun ishlatilishi mumkin; anormallashgan harorat oshishini tezkor tekshirish va to'g'rilashishni talab qiladi. Izolyatsiya moddiy qarshilik va qismiy arklarning onlayn monitoringi izolyatsiya holatini baholashga yordam beradi. Qo'shimcha, tozalash, smarlantirish va sig'irish kabi rutin remont ishlari kuchaytirilib, jihazning eng yaxshi ish rejimidagi holatini ta'minlashi kerak.

4.1.3 Ish rejimini yaxshilash
Neutral busbar kuchli o'quchi ish rejimi yaxshilab, muzlatmas faoliyat muhitining salbiy ta'sirini kamaytirish kerak. Masalan, substantsiyalarda havo tozalanish tizimlari o'rnatilishi mumkin, bu orqali havodagi kontaminantlar va korroziv gazoilar miqdorini kamaytirish mumkin; samarali ruxsizlikni buzish choralar—misol uchun nemlikni kamaytirish apparatlari—jihazning atrofida suyuqlik sharoitini saqlashga yordam beradi. Dehqonlik yoki ziddiy qattiq sohada, maxsus himoya qilish usullari—misol uchun korrozion qarshilik pokchasi—jihazning mohiyatga zid ravishda yomonlashishiga qarshi kuchni oshirishga yordam beradi.

4.2 Xatoliklarni bartaraf etish choralar
4.2.1 Tezkor xatolik tahlil texnologiyalari qo'llanilishi
Neutral busbar kuchli o'quchida xatolik aniqlanganda, tezkor xatolik tahlil texnologiyalari qo'llanilishi kerak, bu orqali xatolik turi va asosiy sababi aniq aniqlanadi. Aqliy tahlil tizimlari, real vaqt ish rejimi ma'lumotlari va xatolik xususiyatlari bilan birga, ma'lumotlar tahlili va model asosidagi hisob-kitoblardan foydalanib, tezkor xatolik joylashtirish mumkin. Misol uchun, elektr kuchi va voltaj parametrlarini real vaqt monitoringi va tahlili izolyatsiya xatoliklari, kontakt zararlar yoki elektr kuchli transformator xatosi yuz berganini aniqlovchidir; uritish tahlili ishlov beradigan mekanizmdagi mexanik muammolarni aniqlaydi.

4.2.2 Aniq va mas'ul xatolik bartaraf etish protseduralarini o'rnatish
Xatolik yuz berganda tezkor va samarali javob berishni ta'minlash uchun aniq va mas'ul xatolik bartaraf etish protseduralarini ishlab chiqish kerak. Bu protseduralar xatolik haqidagi xabar berish, maydon tekshiruvi, xatolik tahlili, remont rejasini ishlab chiqish, remontni amalga oshirish, jihazni sinovdan o'tkazish va qabul tekshirishni o'z ichiga oladi. Jarayonda, xodimlar va jihazlar himoyasini ta'minlash uchun xavfsizlik protokollariga qat'iy rioya qilish zarur. Masalan, izolyatsiya xatoliklarini hal qilishda, avval elektr energiyani ajratib, saqlangan energiyani yo'qotish kerak, keyin tekshirish va remont amalga oshiriladi; komponentni almashtirgandan so'ng, mustahkamlash va qabul tekshirishlarini murakkab testlar orqali, performans talab etiladigan standartlarga mos kelishini tekshirish kerak.

4.2.3 Chet elda qolgan jihazlar va avariy holatlar uchun rejalashtirish
Neutral busbar kuchli o'quchidagi xatoliklar tizim ish rejimiga ta'sirini minimallashtirish uchun, chet elda qolgan jihazlar mavjud bo'lishi va to'liq avariy holatlar uchun rejalashtirish tayyorlangan bo'lishi kerak. O'zgarlamalari tezkor bartaraf etish mumkin bo'lmaydigan katta xatoliklar paytda, chet elda qolgan jihazlar tezkor qo'llab, normal ish rejimini qayta tiklash mumkin. Chet elda qolgan jihazlarning doimiy remont va sinovi, ularning yaxshi qoldiq holatini ta'minlash uchun zarur. Avariy holatlar uchun rejalashtirish avariy javob berish protseduralarini, xodimlar mas'uliyatlarini, aloqa protokollarini va boshqa asosiy elementlarni belgilashi kerak, bu orqali tartibli va samarali avariy holatlar bilan borish mumkin.

5.Xulosa
UHV konvertor valv bloklangi paytda, neutral busbar kuchli o'quchlar bir nechta xatolik risklariga tug'iladi—bu izolyatsiya xatoliklari, ishlov beradigan mekanizm xatoliklari, kontakt zararlar va elektr kuchli transformator xatoliklari—bu hamma narsa UHV DC uzuv tizimlari xavfsiz va barqaror ish rejimini katta darajada pasaytirishi mumkin. Konvertor valvlar bloklangi mekanizmini to'liq tahlil qilish va shunday shartlar ostida neutral busbar kuchli o'quchlar ish rejimini tahlil qilish orqali, umumiy xatolik turlari va ularning sabablari aniq aniqlandi, bu esa aniq misollar bilan qo'llab-quvvatlandi. Bu xatoliklarni samarali oldini olish va hal qilish uchun, jihazlar tanlash va dizayn, ish rejimini monitoring va remont, va mohiyatni yaxshilash bo'yicha oldini olish choralar amalga oshirilishi kerak. Hamda, xatoliklarni hal qilish strategiyalari—tezkor tahlil texnologiyalari, standartlashtirilgan remont protseduralari va chet elda qolgan tizimlar—qo'llanilishi UHV DC uzuv tizimlari ish rejimi ishonchini yanada oshirishga yordam beradi.