Was ist ein Phasensynchronisationsgerät?

Was ist ein Phasensynchronisiergerät?

Definition des Phasensynchronisiergeräts

Ein Phasensynchronisiergerät (PSD) wird definiert als ein Gerät, das den Schaltvorgang von Schalterpolen an die Nullüberschreitung der Spannungs- oder Stromwellenform synchronisiert.

Gesteuertes Schaltgerät

Auch bekannt als Gesteuertes Schaltgerät (CSD), stellt es sicher, dass bei Schaltvorgängen eine präzise Zeitsteuerung gewährleistet wird.

Spannungs- und Stromsynchronisation

Das PSD verwendet Spannungs- und Stromwellenformen, um Nullüberschreitungen zu identifizieren und die Schaltvorgänge entsprechend zu synchronisieren.

Wenn ein Schaltkreis abgeschaltet wird, um eine induktive Last zu trennen, ist es am besten, den Strom bei der Nullüberschreitung der Stromwellenform zu unterbrechen. Dies ist jedoch genau zu erreichen schwierig. Bei normalen Schaltkreisen erfolgt die Stromunterbrechung in der Nähe, aber nicht exakt an der Nullüberschreitung. Da die Last induktiv ist, führt diese plötzliche Unterbrechung zu einer hohen Änderungsrate des Stroms (di/dt), was hohe transiente Spannungen im System verursacht.

In Niederspannungs- oder Mittelspannungssystemen beeinflusst die transiente Spannung während des Schaltvorgangs die Leistung möglicherweise nicht signifikant. In extra- und ultrahochspannungssystemen hat sie jedoch einen größeren Einfluss. Wenn die Kontakte des Schalters beim Unterbrechungsmoment nicht ausreichend getrennt sind, kann durch transiente Überspannung eine Wiederionisierung eintreten, was zu einem erneuten Bogen führt.

Wenn wir eine induktive Last wie einen Transformator oder Reaktor einschalten und der Schaltkreis nahe der Spannungsnullüberschreitung geschlossen wird, entsteht ein hoher Gleichstromanteil. Dies kann den Kern des Transformators oder Reaktors sättigen. Dies führt zu einem hohen Einschubstrom im Transformator oder Reaktor.

Bei der Verbindung einer kapazitiven Last, wie einer Kondensatorenbank, ist es am besten, den Schaltkreis bei der Nullüberschreitung der Systemspannungsform zu schließen.

Andernfalls entsteht durch die plötzliche Spannungsänderung während des Schaltvorgangs ein hoher Einschubstrom im System. Daraufhin kann es auch zu Überspannungen im System kommen.

Der Einschubstrom zusammen mit der Überspannung belastet die Kondensatorenbank und andere Geräte mechanisch und elektrisch.

Im Schaltkreis werden in der Regel alle drei Phasen fast gleichzeitig geöffnet oder geschlossen. Es gibt jedoch eine 6,6 ms Zeitspanne zwischen den Nullüberschreitungen benachbarter Phasen in einem Dreiphasensystem.

Dieses Gerät nimmt die Spannungsform vom Potentialtransformator des Bus oder der Last, die Stromform von den Stromtransformatoren der Last, das Hilfskontaktsignal und das Referenzkontaktsignal vom Schaltkreis, sowie den Schließ- und Öffnungsbefehl vom Steuerschalter des in der Steuerungskonsole installierten Schaltkreises auf.

Die Spannungs- und Stromsignale jeder Phase sind erforderlich, um den genauen Zeitpunkt der Nullüberschreitung der Wellenform der einzelnen Phase zu identifizieren. Die Kontaktsignale des Schalters sind erforderlich, um die Betriebsverzögerung des Schaltkreises zu berechnen, sodass der Öffnungs- oder Schließimpuls dem Schalter entsprechend gesendet werden kann, um die Unterbrechung und Nullüberschreitung entweder des Stroms oder der Spannungswelle, je nach Bedarf, zu synchronisieren.

Dieses Gerät ist für die manuelle Bedienung des Schaltkreises vorgesehen. Bei Fehlerschaltungen wird das Tripsignal direkt vom Schutzrelais zum Schaltkreis gesendet, wobei das Gerät umgangen wird. Das Phasensynchronisiergerät oder PSD kann auch mit einem Umgehungsschalter verbunden sein, der das Gerät bei Bedarf aus dem System ausschalten kann.

Verwaltung induktiver Lasten

Das Einschalten induktiver Lasten zum richtigen Zeitpunkt verhindert hohe Einschubströme, die Geräte beschädigen können.

Schalten kapazitiver Lasten

Eine korrekte Zeitsteuerung beim Schalten kapazitiver Lasten reduziert das Risiko hoher Einschubströme und Überspannungen.