Panghihigpit ng Kasalukuyang Pagsabog | Gabay sa Pag-install at Pag-aaral

James

Larangan: Pagsasagawa ng mga Operasyon sa Elektrisidad

China

1 Mga Lokasyon para sa Pag-install ng Fault Current Limiters (FCLs)

Sa Generator Terminals：Ang pag-install ng isang FCL sa lokasyong ito ay nagbabawas ng antas ng short-circuit current sa grid kapag mayroong mga fault, minimizes ang mekanikal at thermal stress sa generator, at bilang resulta, nagbabawas ng mga loss sa mga kagamitan at aparato.
Sa Plant Distribution Substations：Ang antas ng short-circuit current sa lokasyong ito ay karaniwang napakataas. Ang pag-install ng isang FCL ay maaaring lubhang bawasan 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 inililimita ang fault current stress sa transformer. Matapos ilimita 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 koneksyon ng network ay nagbibigay ng mahahalagang benepisyo sa pagkontrol ng power flow, voltage stability, seguridad ng supply, system stability, at mitigation ng disturbance.
Sa Busbar Interconnections：Matapos ikonekta ang hiwalay na mga busbar gamit ang isang FCL, ang impact ng short-circuit currents ay hindi lumalaki nang significante. Kapag may fault sa isang busbar, ang voltage drop sa pamamagitan ng SFCL ay tumutulong sa pagpanatili ng voltage levels sa faulty busbar, na nagpapahintulot nito na mananatiling nasa serbisyo. Ang pagkonekta ng maraming busbars ay nagpapahintulot ng parallel operation ng mga transformers, nagbabawas ng system impedance, nagpapahusay ng voltage regulation capability, at nagwawala ng pangangailangan para sa tap-changing transformers. Ang excess power mula sa isang busbar ay maaaring sumupply ng mga load sa isa pa, na nagpapabuti sa paggamit ng rated capacity ng transformer.
Sa Current-Limiting Reactor Locations：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 i-install sa busbar feeder. Bagama't ito ay maaaring mag-require ng higit pang FCL units, ito ay nagbabawas ng losses sa busbar sa parehong normal at fault conditions.
Sa Local Generator Connection Points：Ang FCLs ay napakahalaga para sa koneksyon ng karagdagang distributed generation sources (e.g., thermal power plants, wind farms) dahil ito ay nagbabawas sa kontribusyon ng mga ito sa kabuuang short-circuit current.
Para sa Closing Open Loops：Sa medium-voltage networks, ang mga loops ay minsan ay pinapanatili na bukas dahil sa mataas na short-circuit currents. Ang FCLs ay maaaring gamitin upang isara ang mga loops na ito, na nagpapahusay ng reliabilidad ng supply, voltage balance, at nagbabawas ng network losses.

2 Mga Direksyon ng Pagsasaliksik para sa Fault Current Limiters

Kasalukuyan, ang aplikasyon ng FCLs ay limitado sa mga indibidwal na proyekto. Para sa malaking skala ng deployment, ang mga sumusunod na areas ng pagsasaliksik ay lubhang kinakailangan:

Pag-aaral ng papel ng FCLs sa pagpapahusay ng kapasidad ng power transmission at ang kanilang impact sa grid stability; ipropose ang fundamental parameters na sumasang-ayon sa mga requirement ng stability ng power system.
Pagsasaliksik ng optimal na lokasyon ng installation 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 mga kagamitan.
Pagsasaliksik ng coordination at control strategies sa pagitan ng maraming FCLs o sa pagitan ng FCLs at umiiral na FACTS devices.
Pag-aaral ng integration ng FCL control sa conventional system controls at relay protection schemes.
Pagsasaliksik ng mga paraan upang ma-incorporate ang FCL control sa umiiral na grid dispatch at control systems.
Pagsusuri ng mutual impacts sa pagitan ng FCLs at power system kapag na-deploy sa iba't ibang load locations, at pagbuo ng corresponding mitigation strategies.
Pag-aaral ng papel ng FCLs sa malaking interconnected power grids.

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

Isang issue sa FCLs ang kanilang single function—nagre-reserve 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 disenyan ang isang device na nagbibigay ng multiple compensation functions sa normal conditions (improving power quality) at instantaneously presenting high impedance during system faults upang ilimita ang fault current, ito ay makakamit ang multi-functionality. Ang ganitong device ay maaari ring magbigay ng improved current-limiting principles at performance kumpara sa umiiral na FCLs.

3 Kasalukuyang Issues sa Fault Current Limiters

Bilang isang bagong protective device, ang FCLs ay nakakatanggap ng increasing attention, at ang kanilang future application sa power systems ay mukhang promising. Gayunpaman, ang pag-analyze ng kanilang potential impacts at effects ay isang hindi maiiwasang challenge. Ang mga major kasalukuyang issues ay kinabibilangan ng:

Ang dynamic behavior ng FCLs sa panahon ng fault transients, kabilang ang impacts sa synchronism stability at load stability.
Fault control strategies ng FCLs at ang kanilang coordination sa relay protection systems.
Disenyo ng ultra-fast fault detection systems at controllers para sa FCLs.
Impact ng FCLs sa power quality, lalo na tungkol sa harmonic generation.
Optimal integrated placement ng FCLs sa power systems.
Effects ng FCLs sa operational status ng umiiral na kagamitan at components sa grid.
Economic evaluation ng FCL applications sa power systems. Ang pag-address ng mga issues na ito ay malaking magpapahusay sa development at adoption ng teknolohiya ng FCL.