Matatizo ya SPD na Suluhisho kwa Mipango ya Pili ya Kimataifa wa Umeme

Huu karatasi unayofanilia hali hiyo kwa makini na kuangalia teknolojia za kutatua matatizo.

1. Matatizo Makuu ya Bidhaa SPD katika Mitandao ya Pili ya Voltage Transformer

Sasa, kuna SPD zenye current rasimu isiyopo (switch-type lightning arresters) nchini na nje. Zina chanzo muhimu cha discharge circuits kutumia discharge tubes/gaps, na uwezo mkubwa wa kutengeneza current (zaidi ya zinc oxide varistors). Lakini, zina upinzani mkubwa: voltage-limiting duni, arc-pulling voltage, na muda mrefu wa jibu (hadia 100 ns). Hayo huwasilisha kwamba usalama wa vifaa vya mitandao ya pili haupate uzinduzi mzuri. Zaidi ya hayo, arc-pulling voltage mara nyingi huchapa umeme wa mitandao ya pili ya voltage transformer (100 V) hadi kwenye volts kadhaa, kufanya mfumo wa utafiti na ukidhibiti anze kuonesha kuondoka kwa umeme wa mzunguko wa juu. Kwa hiyo, switch-type lightning arresters hazitoshi.

2. Suluhisho na Maudhui Makuu

Vitambulisho vyenye kupunguza current vya SPD vinavyotumiwa sana ni discharge tube CDT, zinc oxide varistor MOV, na transient voltage suppressor TVD. TVD ana jibu la haraka sana (1 ns), voltage-limiting nzuri, na current rasimu ndogo (chini ya 1 μA); inakwisha kutumika na kukata baada ya kuvunjika, bila kuunda njia ya current. Lakini, current yake ya discharge ni ndogo (1 kA). Pia, CDT, GAP, na TVD na uwezo mkubwa zaidi wa kupambana na mapigo ya umeme mkubwa kuliko MOV, waweza kusimamia mapigo ya 10 kV bila kuvunjika.

Kutumia faida za vitambulisho hivi na kutumia circuit imeshirikiana, imeundwa bidhaa (MOV inasiri na CDT na TVD yanayopunguza parallel), kama inavyoelezwa katika Chumba 1.

Chumba 1: Sifa za Discharge

Wakati current ya majivu inajihusisha kwenye Nukta A, MOV haianza kutumika. Lakini, current rasimu ya MOV hutawaza potential kati ya Nukta A na B. Waktu huo, TVS inaanza kutumika ndani ya sekunde 1, kutengeneza njia moja kati ya Nukta B na C. Kwa hiyo, umeme wa majivu wote unapewa MOV kati ya Nukta A na B. Tangu activation voltage ya MOV Um ni tu asilimia 50 ya combined circuit's activation voltage Uc, umeme mkubwa huchongeza muda wa jibu wa MOV, kurekebisha muda wake wa jibu wa sekunde 25 hadi sekunde 12.5. Katika muda huo, wakati current ya discharge bado inajenga, njia moja kati ya A na B huchapa umeme wa majivu zaidi kwenye Nukta B na C (ambapo maximum current capacity ya TVD ni ~1 kA).

Kutoka mtazamo wa unda, activation voltage ya CDT ni asilimia 50 chini ya Uc. Pia, internal resistance RL ya MOV ambayo tumi kichwa chache huchapa tofauti ya umeme ambayo kunyanyasa umeme kwenye Nukta B zaidi ya umeme wa majivu wa awali. Utambuzi unaonyesha hii kunywesha muda wa jibu wa CDT kutoka sekunde 100 hadi sekunde 15, kuingiza circuit kamili kutumika ndani ya sekunde 25 - sawa na muda wa jibu wa MOV pekee.

Baada ya discharge, current rasimu ndogo sana ya TVD na kutokua kwa CDT kunywesha matatizo ya current rasimu ya MOV, kuzuia hatari. Kwa ajili ya performance ya voltage clamping, activation precise ya TVD (ambapo activation voltage sawa na clamping voltage) husaidia kuweka kiwango chenye thamani chache. Tangu Um = 0.5Uc, clamping voltage ya MOV kwenye circuit ni 1.5Uc, hutoa combined circuit clamping voltage wa 2Uc - zaidi ya ratio ya 3x ya modules za MOV pekee.

Circuit ya monitoring imeongezwa ili kutathmini matatizo ya components. Wakati elements za ndani zinaenda kushinda, node ya monitoring hunywesha kutoka open hadi closed, kuonyesha kuwa SPD imevunjika. Meza 1 hupanga performance ya modules za MOV pekee na SPD ya discharge circuit imeongezwa kwenye masharti sawa.

SPD mpya hii ina current rasimu, lakini inaweza kukendelea kusimamia over-voltage kwenye kiwango chenye thamani chache (chini ya 10 μA). Pia, inaweza kudumisha parameters za current rasimu sawa, na kutokua haraka baada ya over-voltage kukwenda. Ni bidhaa nzuri inayoweza kutumika kwenye mitandao ya pili ya voltage transformers.

SPD imeundwa kwa kutumia discharge circuit imeongezwa ili kurudia module ya zinc oxide varistor pekee, kutolea teknolojia za protection ya over-voltage kwa mitandao ya pili ya voltage transformer. Inaweza kuzuia matatizo ya current rasimu kuongezeka baada ya SPD circuit kupata mapigo ya majivu au over-voltage mara nyingi. Pia, wakati inavunjika, hakutokuwa na short-circuit. Ikiwa SPD ina maeneo ya matatizo kama vile breakdown na short-circuit, watu wa operation na maintenance wanaweza kuwaamilishwa kwa kutumia point ya alarm ya SPD, kuzuia malfunctions au non-operation problems.

3. Mwisho

Katika procesu ya kutumia, SPD inayotumia discharge circuit imeongezwa ina value ya current rasimu sawa tangu mwanzo hadi vunjika (baada ya vunjika, inakata kabisa), na inaweza kukendelea chini ya 3 μA. Pia, SPD inaweza kupatikana kwa urahisi kwa kutumia discharge circuit, ambayo rahisi kwa watu wa operation na maintenance kusimamia.

Kutumia teknolojia ya suppression ya over-voltage kwa mitandao ya pili ya voltage transformer, risk ya malfunctions au non-operation ya usalama kutokana na ground danger ya SPD kwenye mitandao ya pili ya voltage transformer inakwisha. Hakikani inafanya kusimamia majivu na over-voltage ya kazi kwenye mitandao ya pili ya voltage transformer, kuhakikisha usalama wa vifaa vya power secondary kwenye mazingira ya hali mbaya na matukio ya ajali.