Cosa è un dispositivo di sincronizzazione di fase?

Cos'è un Dispositivo di Sincronizzazione di Fase?

Definizione del Dispositivo di Sincronizzazione di Fase

Un Dispositivo di Sincronizzazione di Fase (PSD) è definito come un dispositivo che sincronizza l'interruzione dei poli dell'interruttore con il passaggio per zero della forma d'onda del voltaggio o della corrente di fase.

Dispositivo di Interruttore Controllato

Conosciuto anche come Dispositivo di Interruttore Controllato (CSD), assicura una tempistica accurata durante le operazioni dell'interruttore.

Sincronizzazione di Voltaggio e Corrente

Il PSD utilizza le forme d'onda di voltaggio e corrente per identificare i passaggi per zero e sincronizzare di conseguenza le operazioni dell'interruttore.

Quando si interrompe un interruttore per tagliare un carico induttivo, è meglio interrompere la corrente al passaggio per zero della forma d'onda della corrente. Tuttavia, questo è difficile da ottenere in modo preciso. Negli interruttori normali, l'interruzione della corrente avviene vicino, ma non esattamente, al punto di passaggio per zero. Poiché il carico è induttivo, questa interruzione improvvisa causa un tasso elevato di variazione della corrente (di/dt), risultando in un alto voltaggio transitorio nel sistema.

Nei sistemi di potenza a bassa o media tensione, il voltaggio transitorio durante l'operazione dell'interruttore potrebbe non influire significativamente sulle prestazioni. Tuttavia, nei sistemi ad extra e ultra-alta tensione, ha un impatto maggiore. Se i contatti dell'interruttore non sono sufficientemente separati al momento dell'interruzione, può verificarsi una rionizzazione a causa del sovratensione transitorio, portando alla ristabilizzazione dell'arco.

Quando si accende un carico induttivo come un trasformatore o un reattore, e se l'interruttore chiude il circuito vicino al passaggio per zero del voltaggio, ci sarà un componente DC elevato della corrente. Questo può saturare il nucleo del trasformatore o del reattore, portando a un'elevata corrente di inrush nel trasformatore o nel reattore.

Quando si connette un carico capacitivo, come una banca di condensatori, è meglio accendere l'interruttore al passaggio per zero della forma d'onda del voltaggio del sistema.

Altrimenti, a causa di un cambiamento improvviso del voltaggio durante l'interruzione, viene creato un'elevata corrente di inrush nel sistema. Ciò può essere seguito da una sovratensione nel sistema.

La corrente di inrush, insieme allo stress di sovratensione, mette meccanicamente ed elettricamente sotto pressione la banca di condensatori e altre apparecchiature in linea.

Nell'interruttore, tutte e tre le fasi si aprono o si chiudono quasi simultaneamente. Tuttavia, c'è un intervallo di 6,6 ms tra i passaggi per zero delle fasi adiacenti in un sistema trifase.

Questo dispositivo prende la forma d'onda del voltaggio dal trasformatore di misura della barra o del carico, la forma d'onda della corrente dai trasformatori di corrente del carico, il segnale dei contatti ausiliari e il segnale dei contatti di riferimento dall'interruttore, il comando di chiusura e apertura dall'interruttore installato nel pannello di controllo.

I segnali di voltaggio e corrente da ogni fase sono necessari per identificare l'istante esatto del passaggio per zero della forma d'onda di ciascuna fase. I segnali dei contatti dell'interruttore sono necessari per calcolare il ritardo operativo dell'interruttore, in modo che il pulsante di apertura o chiusura possa essere inviato di conseguenza, per far coincidere l'interruzione e il passaggio per zero della corrente o del voltaggio, secondo le esigenze.

Questo dispositivo è dedicato all'operazione manuale dell'interruttore. Durante un trip errato, il segnale di trip all'interruttore viene inviato direttamente dall'insieme dei relè di protezione, bypassando il dispositivo. Il Dispositivo di Sincronizzazione di Fase o PSD può anche essere associato a un interruttore di bypass che può bypassare il dispositivo dal sistema se necessario in qualsiasi situazione.

Gestione del Carico Induttivo

L'accensione dei carichi induttivi al momento giusto prevenisce correnti di inrush elevate che possono danneggiare le apparecchiature.

Commutazione del Carico Capacitivo

Una tempistica corretta nella commutazione dei carichi capacitivi riduce il rischio di correnti di inrush elevate e di sovratensione.