Limitatur tal-Korrent tal-Ħalijiet | Guida għall-Instalazzjoni u l-Isteqbar

1 Lokazzjonijiet għal l-Installazzjoni ta’ Fault Current Limiters (FCLs)

• Fil-Terminali tal-Ġeneratur：L-installazzjoni ta’ FCL f’din il-lokazzjoni tirdċiexxel livell tal-kurrent tal-ġenb fil-graġ f’ħalijiet ta’ ħruq, tniżżel il-stress mekaniku u termiku fuq il-ġeneratur, u b’dan isirvixxla s-sidirja tal-materjal u l-apparati.

• Fis-Substations ta’ Distribuzzjoni tal-Imball：Il-livell tal-kurrent tal-ġenb f’din il-lokazzjoni huwa tipikament ħafif. L-installazzjoni ta’ FCL tista’ tisirveġġa’ konsiderabbilment il-kurrenti tal-ġenb.

• L-Interi ta’ Busbar：Meta l-domanda tal-karigħ se jiżdied u jiżtieh trasformaturi akbar, il-disjunctors u l-switches esistenti ma jistgħux jibagħtlu. Fl-levelli ta’ potenza akbar, tista’ tiżtieh trasformaturi kapaxxi u bi-impedanza żgħira sabiex timmaġġel ir-regolazzjoni tal-volttagġ, waqt li jsirveġġa’ l-stress tal-kurrent tal-ġenb fuq it-trasformatur. Wara l-limitazzjoni tal-kurrent tal-ġenb fis-silġ tas-silġ tal-trasformatur, ħruq fil-busbar ta’ volttagġ intermedi se jikkawża biss qasir drop ta’ volttagġ fis-silġ tas-silġ tal-volttagġ alt.

• Fil-Linji ta’ Tie-Network：L-installazzjoni ta’ FCLs fis-punti ta’ interkonnessjoni tal-network tipprovdili benefiċċji konsiderabbli f’termini ta’ kontrol ta’ flus tal-potenza, stabilità tal-volttagġ, sigurtà tas-silġ, stabilità tas-sistema, u mitigazzjoni tal-disturb.

• Fil-Interkonezzjonijiet tal-Busbar：Wara l-interkonezzjoni tas-silġ busbar mal-FCL, l-impatt tal-kurrenti tal-ġenb ma jiżdiedx signifikant. Meta jiġi verifikat ħruq fuq busbar wieħed, id-drop ta’ volttagġ fuq is-SFCL jgħin jiżbilja l-livell tal-volttagġ fuq is-silġ mhuwiegħ, allura jista’ jirrimani f’servizz. L-interkonezzjoni ta’ busbars multipli tista’ timmaġġel l-operazzjoni parallela tal-trasformaturi, tniżżel l-impedanza tas-sistema, tismussel l-kapaċità ta’ regolazzjoni tal-volttagġ, u tneħles mill-bisogna għal trasformaturi ta’ tap-changing. Il-potenza eċċessiva minn busbar wieħed tista’ tisilġi l-karigħ fuq busbar ieħor, tigħmel l-utillizazzjoni tal-kapaċità rata tal-trasformaturi aqra.

• Fil-Lokazzjonijiet tal-Reactor tal-Limitazzjoni tal-Kurrent：Fis-silġ normali, l-FCL jipprezenza short circuit il-reactor tal-limitazzjoni tal-kurrent, inhija drop ta’ volttagġ mhux neċessarju u perditi tal-potenza.

• Fil-Feeders tal-Trasformatur：L-installazzjoni ta’ FCL fil-feeder tal-trasformatur tipproteġġi l-apparati downstream u tniżżel il-kurrenti tal-inrush waqt operazzjonijiet ta’ switching.

• Fil-Feeders tal-Busbar：Jekk l-FCL ma jiġi mxfix fil-feeder tal-trasformatur, għandu jiġi mxfix fil-feeder tal-busbar. Anki li dawk jistgħu iħtieġu aktar unitajiet ta’ FCL, din tniżżel il-perditi fil-busbar fis-silġ normali u tal-ġenb.

• Fil-Punti ta’ Konnessjoni tal-Ġeneratur Lokali：L-FCL huma benefiċċji kbiri għall-konnessjoni ta’ sors addizzjonali ta’ ġenerazzjoni distributta (pereżempju, imball tal-enerġija termika, wind farms) sabiex jiżvilġew l-għażil tal-kurrent tal-ġenb totali minn dawn is-sorsi.

• Għal Closing Open Loops：Fis-silġ ta’ volttagġ intermedi, il-loops huma mhux jarbuna minħabba l-kurrenti tal-ġenb alti. L-FCL tista’ tiżtieh biex tagħti closing lil dawn il-loops, timmaġġel is-sigurtà tas-silġ, il-bilanċ tal-volttagġ, u tniżżel il-perditi tal-network.

2 Direzzjonijiet ta’ Ricerka għal Fault Current Limiters

Fl-ħin preżenti, l-applikazzjonijiet tal-FCL huma limitati għal proġetti indiżiduali. Għal applicazzjoni suġġettiva, il-seguenti arejiet ta’ ricerka huma urgenti:

• Studja l-roġġ ta’ l-FCLs f’l-aumentazzjoni tal-kapaċità tas-silġ tal-potenza u l-impatt tagħhom fuq l-stabilità tal-graġ; ippropona parametri fundamentali li jagħmlu l-ħiliefiema tal-sistema tal-potenza.

• Studja l-lokazzjonijiet optimali u l-konfigurazzjonijiet tal-kapaċità għal l-FCLs bsedat fuq strutturi tipiċi ta’ graġ regionali, u determina l-parametri importanti li jagħmlu l-ħiliefiema tas-sistema u l-resistenza termika/mechanika tal-apparati.

• Ricerka strategiji ta’ koordinazzjoni u kontrol bejn l-FCLs multipli jew bejn l-FCLs u l-devices FACTS esistenti.

• Studja l-integrazzjoni tal-kontroll tal-FCL mal-sistemi ta’ kontroll konvenzjonali u skemi ta’ protezzjoni ta’ relays.

• Studja metodi biex tinsabbi l-kontroll tal-FCL fi sistemi esistenti ta’ dispatch u kontrol tas-silġ.

• Analizza l-impatti mutwal bejn l-FCLs u l-sistema tal-potenza meta jiġu applicati f’lokazzjonijiet diversi tal-karigħ, u idevelopa strategiji ta’ mitigazzjoni korrispondenti.

• Eksplora l-roġġ tal-FCLs f’graziġ kbar interkonnessi.

L-FCL huma apparati ta’ volttagġ alt u potenza alta, u l-affidabilità u l-effettività tal-kost hija indikaturi kritici tal-prestazzjoni. L-immaġġelu tal-affidabilità jirequire mhux biss topoloġiji ta’ circuit ragjonevoli u strategiji ta’ kontrol maturi, imma wkoll sempliċita’ fid-disinn u l-kontroll. L-ottimizazzjoni tad-disinn tas-sistema biex tniżżel l-ħajr, l-ħilief, u l-kost rimane obbjettiv sentrali fil-rikerka tal-FCL. Awi, l-kapaċità ta’ anti-interferenza u l-stabilità operattiva tas-sistema ta’ kontrol huma essenzjali għal l-limitazzjoni affidabbli tal-kurrent tal-ġenb.

Problema oħra mal-FCLs huwa l-funzjonalità singola—humma jirrimanu inattivi fis-silġ normali, jiżdiedu l-kost tal-investiment tal-graġ. Fis-sistemi ta’ distribuzzjoni, varji apparati ta’ kompensazzjoni tal-quality tal-potenza (pereżempju, Dynamic Voltage Restorers (DVR), Unified Power Quality Conditioners (UPQC), Advanced Static Var Generators (ASVG), Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES)) solitament jiġu installati biex jiżbilja l-quality tal-potenza. Jekk apparatu tista’ jiġi disinnat biex jiżtieh funzjonijiet multipli ta’ kompensazzjoni fis-silġ normali (jiżbilja l-quality tal-potenza) u jiżtieh high impedance immediate meta jiġi verifikat ħruq fis-sistema biex jiżvilġi l-kurrent tal-ġenb, dan jista’ jiġi realizzat multifunzjonal. Dan l-apparatu tista’ wkoll joffri prinċipji u prestazzjoni aqra tal-limitazzjoni tal-kurrent minn l-FCL esistenti.

3 Problemi Kurrenti ma’ Fault Current Limiters

Bħala dispositiv novatur tal-protezzjoni, l-FCL huma qed jiġu osservati aktar, u l-applikazzjonijiet futuri tagħhom fis-sistemi tal-potenza jiddikjavu promessa. Imma, l-analisi tal-impatti potenzjali u effetti tagħhom hija sfida inevitabbli. Il-problemi kurrenti prinċipali inkludiv:

• Il-behavior dinamiku tal-FCL f’tiempi tal-ġenb, inkluż l-impatt fuq l-stabilità tal-sinkronizazzjoni u l-stabilità tal-karigħ.

• Strategiji ta’ kontrol tal-ġenb tal-FCL u l-koordinazzjoni tagħhom mal-sistemi ta’ protezzjoni ta’ relays.

• Disinn ta’ sistemi ta’ detizzjoni ultra-rapida tal-ġenb u controllers għal l-FCL.

• Impatt tal-FCL fuq l-quality tal-potenza, partikularment rigward il-generazzjoni tal-harmonics.

• Placement ottimali integrat tal-FCL fis-sistemi tal-potenza.

• Effetti tal-FCL fuq l-status operattiv tal-apparati u komponenti esistenti fil-graġ.

• Valurazzjoni ekonomika tal-applikazzjonijiet tal-FCL fis-sistemi tal-potenza. L-address ta’ dawn il-problemi se jippromovev konsiderabbli l-ħiliefiela u l-adopżjoni tal-teknoloġija tal-FCL.

Problemi Speċifiċi għal Superconducting Fault Current Limiters (SFCLs):

• Istabilità tal-magneti superconduttivi.

• Ħin ta’ riġenerazzjoni tal-superconductors wara l-ġenb.

• Dispersion tal-ħalijiet mil-superconductors wara l-limitazzjoni tal-kurrent.