Panglimit ng Kasagabal na Kuryente | Gabay sa Pag-install at Pagsasaliksik

1 Lokasyon para sa Pagsasakatuparan ng Fault Current Limiters (FCLs)

• Sa Generator Terminals：Ang pag-install ng isang FCL sa lugar na ito ay nagbabawas ng antas ng short-circuit current sa grid kapag may mga fault, nagsasabatas ng mechanical at thermal stress sa generator, at kaya naman nagbabawas ng mga loss sa mga equipment at device.

• Sa Plant Distribution Substations：Ang antas ng short-circuit current sa lugar na ito ay karaniwang napakataas. Ang pag-install ng isang FCL ay maaaring lubhang suppresin ang fault currents.

• Sa Buong Busbar：Kapag ang pagtaas ng demand ng load ay nangangailangan ng mas malalaking transformers, ang mga umiiral na circuit breakers at disconnect switches ay hindi kinakailangang palitan. Sa mas mataas na power levels, maaaring gamitin ang high-capacity, low-impedance transformers upang panatilihin ang voltage regulation, habang pinipigil ang fault current stress sa transformer. Matapos limitin ang fault current sa high-voltage side ng transformer, ang isang short-circuit sa medium-voltage busbar ay magdudulot lamang ng minimal na voltage drop sa high-voltage busbar.

• Sa Network Tie-Lines：Ang pag-install ng FCLs sa mga puntos ng interconnection ng network ay nagbibigay ng significant na benepisyo sa termino ng power flow control, voltage stability, supply security, system stability, at disturbance mitigation.

• Sa Busbar Interconnections：Matapos i-connect ang hiwalay na mga busbars sa pamamagitan ng isang FCL, ang impact ng short-circuit currents ay hindi lubhang tumataas. Kapag may fault sa isang busbar, ang voltage drop sa SFCL ay tumutulong sa pagpanatili ng voltage levels sa faulty busbar, na nagpapahintulot nito na mananatiling in service. Ang pagsasama ng maraming busbars ay nagpapahintulot ng parallel operation ng mga transformer, nagbabawas ng system impedance, nagpapahusay ng capability ng voltage regulation, at nagwawala ng pangangailangan para sa tap-changing transformers. Ang excess power mula sa isang busbar ay maaaring sumupply ng loads sa iba, na nagpapahusay ng utilization ng rated capacity ng transformer.

• Sa Mga Lokasyon ng Current-Limiting Reactor：Sa normal na kondisyon, ang FCL ay short out ang current-limiting reactor, na nag-iwas sa hindi kinakailangang voltage drop at power losses.

• Sa Transformer Feeders：Ang pag-install ng isang FCL sa transformer feeder ay nagprotekta sa downstream equipment at nagbabawas ng inrush currents sa panahon ng switching operations.

• Sa Busbar Feeders：Kung walang FCL na na-install sa transformer feeder, dapat itong na-install sa busbar feeder. Bagama't ito ay maaaring mag-require ng higit pang FCL units, ito ay nagbabawas ng mga losses sa busbar sa parehong normal at fault conditions.

• Sa Local Generator Connection Points：Ang FCLs ay napakabisa para sa koneksyon ng additional na distributed generation sources (e.g., thermal power plants, wind farms) dahil ito ay nagbabawas ng kontribusyon ng mga ito sa kabuuang short-circuit current.

• Para sa Closing Open Loops：Sa mga medium-voltage networks, ang mga loops ay minsan ay iniwan na bukas dahil sa mataas na short-circuit currents. Ang FCLs ay maaaring gamitin upang isara ang mga loops, nagpapahusay ng supply reliability, voltage balance, at nagbabawas ng network losses.

2 Direksyon ng Pag-aaral para sa Fault Current Limiters

Kasalukuyan, ang aplikasyon ng FCLs ay limitado sa mga individual na proyekto. Para sa large-scale deployment, ang mga sumusunod na rehiyon ng pag-aaral ay urgenteng kailangan:

• Ipaglaban ang papel ng FCLs sa pagpapahusay ng capacity ng power transmission at ang kanilang impact sa grid stability; ipropona ang fundamental na parameters na sumasang-ayon sa mga requirement ng power system stability.

• Pag-aralan ang optimal na lokasyon ng pag-install at capacity configurations para sa FCLs batay sa typical na regional grid structures, at tukuyin ang key parameters na sumasang-ayon sa parehong system stability at thermal/mechanical withstand capabilities ng equipment.

• Pag-aralan ang coordination at control strategies sa pagitan ng multiple FCLs o sa pagitan ng FCLs at umiiral na FACTS devices.

• Ipaglaban ang integration ng FCL control sa conventional na system controls at relay protection schemes.

• Pag-aralan ang mga paraan upang i-integrate ang FCL control sa umiiral na grid dispatch at control systems.

• Analisa ang mutual na impacts sa pagitan ng FCLs at ang power system kapag deployed sa iba't ibang load locations, at ihanda ang corresponding na mitigation strategies.

• Ipaglaban ang papel ng FCLs sa large interconnected power grids.

Ang FCLs ay high-voltage, high-power devices, at ang kanilang reliability at cost-effectiveness ay critical na performance indicators. Ang pagpapahusay ng reliability ay nangangailangan ng hindi lamang rational na circuit topologies at mature na control strategies kundi pati na rin ng simplicity sa design at control. Ang pag-optimize ng system design upang bawasan ang size, weight, at cost ay nananatiling central goal sa FCL research. Bukod dito, ang anti-interference capability at operational stability ng control system ay mahalaga para sa reliable na fault current limitation.

Isang isyu pa sa FCLs ay ang kanilang single function—nalalanta sila sa panahon ng normal na operasyon, na nagdudulot ng pagtaas ng grid investment costs. Sa distribution networks, madalas na na-install ang iba't ibang power quality compensation devices (e.g., Dynamic Voltage Restorers (DVR), Unified Power Quality Conditioners (UPQC), Advanced Static Var Generators (ASVG), Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES)) upang mapabuti ang power quality. Kung maaaring idesign ang isang device na nagbibigay ng multiple compensation functions sa panahon ng normal na operasyon (na nagpapabuti ng power quality) at agad na nagpapakita ng mataas na impedance sa panahon ng system faults upang limitin ang fault current, ito ay makakamit ang multi-functionality. Ang ganitong uri ng device ay maaari ring magbigay ng improved na current-limiting principles at performance kumpara sa umiiral na FCLs.

3 Kasalukuyang Isyu sa Fault Current Limiters

Bilang isang bagong protective device, ang FCLs ay nakuha ng increasing attention, at ang kanilang future application sa power systems ay lumilitaw na promising. Gayunpaman, ang analisa ng kanilang potential na impacts at effects ay isang hindi matatakipang hamon. Ang pangunahing kasalukuyang isyu ay kinabibilangan ng:

• Ang dynamic behavior ng FCLs sa panahon ng fault transients, kasama ang mga impact sa synchronism stability at load stability.

• Fault control strategies ng FCLs at ang kanilang coordination sa relay protection systems.

• Design ng ultra-fast fault detection systems at controllers para sa FCLs.

• Impact ng FCLs sa power quality, lalo na sa harmonic generation.

• Optimal na integrated placement ng FCLs sa power systems.

• Effects ng FCLs sa operational status ng umiiral na equipment at components sa grid.

• Economic evaluation ng FCL applications sa power systems. Ang pag-address ng mga isyung ito ay malaking magpapahusay sa development at adoption ng FCL technology.

Espesyal na Isyu para sa Superconducting Fault Current Limiters (SFCLs):

• Stability ng superconducting magnets.

• Recovery time ng superconductors pagkatapos ng fault.

• Heat dissipation mula sa superconductors pagkatapos ng current limiting.