מהן מערכות העברה גמישות של מתח חילופין?

מהן מערכות העברת חשמל מתח חילופין גמישות?

הגדרת FACTS

מערכות העברת חשמל מתח חילופין גמישות (FACTS) מוגדרות כמערכות שמשתמשות באלקטרוניקה של מתח כדי לשפר את הבקרה וההעברה של מתח במערכות העברת מתח חילופין.

• מאפיינים של FACTS

• רגולציה מהירה של מתח

• הגדלת העברת מתח על קווים ארוכים של מתח חילופין

• דämping של תנודות מתח פעיל

• בקרה על זרימת מתח במערכות מרושתות

כדי לשפר באופן משמעותי את יציבותו וביצועיו של מערכות העברה קיימות ועתידיות. באמצעות מערכות העברת חשמל מתח חילופין גמישות (FACTS), חברות החשמל יכולות להשתמש טוב יותר במערכות קיימות, להגביר את זמינותם ואמינותם של הקוויים שלהם, לשפר את היציבות הדינמית והטרנסיאנטית של הרשת, ולשפר את איכות האספקה.

השפעת זרימת המתח הלא פעילה על מתח מערכת החשמל

פיצוי מתח לא פעיל

צרכנים צריכים מתח לא פעיל שנע בין זמן לזמן, הגורם להגדלת איבודי העברה ולהשפיע על המתח ברשת. כדי למנוע פלטאות מתח גבוהות או כשלונות מתח, המתח הלא פעיל צריך להיות מאוזן. מרכיבים פסיביים כמו ריאקטורים או קONDנסטורים יכולים לספק מתח לא פעיל אינדוקטיבי או קONDנסטיבי. פיצוי מתח לא פעיל מהיר ומדויק, באמצעות מרכיבים מנוהלים על ידי תריסטורים, יכול לשפר את יעילות ההעברה והבקרה, במקום מתגים מכניים איטיים.

השפעות של זרימת מתח לא פעיל

זרימת מתח לא פעיל יש לה השפעות הבאות:

• הגדלת איבודי מערכת ההעברה

• הוספה לתקיעות מתח

• הוספה לעלות הפעלה

• השפעה גדולה על סטייה של מתח המערכת

• הידרדרות בביצועי עומס במתח נמוך

• סיכונים של כשל בהידבקות במתח גבוה

• גבילויות בהעברת מתח

• גבולות יציבות סטטית ודינמית

מקביל וסדרתי

התמונה מציגה את התקנים הנפוצים ביותר של פיצוי מקביל היום, את השפעתם על הפרמטרים המשמעותיים ביותר של העברה, ויישומים טיפוסיים.

התמונה: משוואת המתח הפעיל/זווית ההעברה מדגימה איזה מרכיבי FACTS משפיעים באופן סלקטיבי על פרמטרי ההעברה.

מערכות הגנה ובקרה

כדי לשפר את ניהול הכפילות, פותחו מודולים מיוחדים כדי להוסיף למערכת האוטומציה SIMATIC TDC. המודולים הללו מוציאים אותות הזנק לבליטי תריסטורים ומשתלטים על פחות מקום מטכנולוגיות קודמות. 

עיצוב借口似乎被截断了，我将继续翻译剩余的部分：

SIMATIC TDC גמיש בעיצובו מאפשר לו להחליף את מערכות הקיימות בקלות. ניתן לבצע את האינטגרציה הזו עם עיכוב מינימלי, תוך שמירה על עיבוד ערכים מדידים ממערכות ישנות על ידי מערכת הבקרה החדשה. יעילות החלל של SIMATIC TDC מאפשרת גם תצורה מקבילה עם מערכות קיימות.

ממשק אדם-מכונה. הממשק בין המפעיל למתקן. (HMI = Human Machine Interface) הוא מערכת הוויזואליזציה הסטנדרטית SIMATIC Win CC, שמתארכת את הפעולה ומפשטת את התאמה של ממשקים גרפיים לצרכי המפעיל.

חומרה לבקרה והגנה

סיemens מציעה את החדש והטוב ביותר בבקרה והגנה עבור FACTS – מערכת האוטומציה המוכחת SIMATIC TDC (Technology and Drive Control). SIMATIC TDC משמש ברחבי העולם כמעט בכל תעשייה ונבדקה הן בייצור והן בהנדסת תהליכים, וכן במצבי HVDC ו-FACTS רבים. 

צוותי המפעילים והמהנדסים לתכנון פרויקטים עובדים אך ורק עם פלטפורמת חומרה ותוכנה סטנדרטית ואוניברסלית, המאפשרת להם לבצע משימות דרמטיות במהירות רבה יותר. אחת מהשקיפות העיקריות בפיתוח מערכת האוטומציה הזו הייתה להבטיח את רמת הזמינות הגבוהה ביותר של FACTS – ולכן כל מערכות הבקרה וההגנה, כמו גם הקישורים לתקשורת, מותאמים בכפילות (אם הלקוח מבקש זאת).

הטכנולוגיה החדשה למדידות ובקרה מאפשרת שימוש ברקורדר תקלות מתקדם שעובד בתדירות דגימה של 25 kHz. הטכנולוגיה החדשה למדידות ובקרה מפחיתה את התקופה בין הקלטה של תקלות לדפסת דו"ח התקלה ממספר דקות (בעבר) ל-10 שניות (עכשיו).

ממיר עבור FACTS

LTT – Light Triggered Thyristors

תריסטורים בקרים מרכיבים פסיביים במערכות פיצוי מתח לא פעיל. מערכת ההפעלה ישירה של סיemens משתמשת בפלס אור של 10 מיקרו שניות ב-40 מיליוואט להפעלת תריסטורים. המכשיר כולל הגנה על מתח גבוה, כך שהוא מגן על עצמו אם המתח הקדמי עולה מעל הגבולות.

הפלס האור עובר דרך סיבים אופטיים מהבקרה של הבליט ועד לשער התריסטור. במערכות קונבנציונליות משתמשים בתריסטורים המופעלים חשמלית, הדורשים פלסים של מספר וואטים שנוצרים על ידי ציוד אלקטרוני סמוך. ההפעלה הישירה על ידי אור מפחיתה את המרכיבים החשמליים בבליט התריסטור ב-80%, משפרת את надежность и электромагнитную совместимость. Кроме того, новая технология тиристоров обеспечивает долгосрочную доступность электронных компонентов как минимум на 30 лет.

Блоки тиристоров от Siemens собираются из тиристоров диаметром 4 или 5 дюймов в зависимости от требуемой пропускной способности/номинального тока. Технология тиристоров постоянно развивается с начала 1960-х годов. В настоящее время тиристоры могут безопасно и экономически эффективно обрабатывать блокирующие напряжения до 8 киловольт и номинальные токи до 4200 ампер.