1 Bríogeáilteach SFCL
1.1 Struchtúr agus Prionsabal Oibriúcháin an Bríogeáilteach SFCL
Léiríonn Ardán 1 diagrama cúrsa amháin den bríogeáilteach SFCL, atá ina dhiaidh sin a chuid de na diodacha D₁ go D₄, forás DC V_b, agus coil L supercheomhachtach. Tá circuit breaker CB comhcheangailte leis an srianóir chun an curnam fola a scuabadh tar éis é a bheith curtha i bhfeidhm. Forás V_b foráileann foráil i_b don coil L supercheomhachtach. Tá an voltagh V_b suite chun bheith ar a leibhéal chun an drochreagaireacht os cionn an dá diod (D₁ agus D₃, nó D₂ agus D₄) a iondú, ag bunú foráil i₀. Tá luach i₀ suite níos mó ná an luach is airde d'fola i_max, le cothrom do staid eagrach.
Mar sin, faoi ghnách, fanann an bríogeáil diodacha ag oibriú gan stad, agus ní thugann an SFCL aon impedance don fol i, ag déanamh neamhairbh don drochreagaireacht ón taobh amháin go dtí an taobh eile. Má táimid ag iarraidh go mbeadh an fol i ag dul trí na diodacha D₁ go D₄ mar iD1 go iD4, is ea an fol i:
Is féidir é seo a shainiú de réir Lagair Chuirchiúil (KCL):
Nuair a tharlaíonn folcarn i lár an líne, cuireann an fol i go tapa i₀. Le linn an chéad agus an dara leathchoisc, titeann ceann de na pearsana diodacha as a chumhacht agus dúntar iad, agus cuireann sé an coil L go huathoibríoch isteach sa chúrsa. Is mar thoradh ar sin, srianann an reactance induictív an folcarn.
Tríd an gcriticheacht foráil an coil supercheomhachtach a suiteanna go cuí, fanann an coil sa staid supercheomhacht le linn an folcarn, ag meastú an tionchar ama freagairt agus an athshlánú ón quenching. Ach, mar a leanann an folcarn, leanann an fol trí an coil supercheomhachtach ag éirí, agus tagann sé go dtí an luach foráil folcarn rialta a bheadh ann gan an srianóir. Mar sin, ní mór do chur síos an folcarn a scuabadh le circuit breaker laistigh de thréimhse sonraithe. Do chumas, is féidir a rá go ndéantar an folcarn i lár an líne nuair a tharlaíonn an voltagh forais a zero (t = t₀). De réir Lagair Volt (KVL), is féidir an cothromóid seo a fháil:
Tionchar tosaithe I0, ag réiteach an cothromóide difríochta seo:
Léiríonn Ardán 2 na foirmí an coil agus an fol i le linn an oibriú gnách agus tar éis an folcarn, ag tosú ag t = 0.1 s. Léiríonn na torthaí simúlú go dtarlaíonn an folcarn go mall mar gheall ar an tionchar srianóireachta an coil supercheomhachtach. Is é an próiseas srianóireachta seo bunúil an coil supercheomhachtach. Nuair a stáblóidh an folcarn, ní bheidh an srianóir níos éifeachtaí. Mar sin, ní mór do chur síos an folcarn a scuabadh le circuit breaker roimh an folcarn rialta a bheith ann. Sa chart, déantar an folcarn a scuabadh le circuit breaker ag t = 0.2 s.
1.2 Athchóiriú Staidreach ar Bríogeáilteach SFCL Supercheomhachtach
Ní féidir le bríogeáilteach SFCL supercheomhachtach traidisiúnta ach an ráta éirí an folcarn a chosc, agus níl sé éifeachtach chun a luach staid rialta a choinneáil. Chun an luach staid rialta an folcarn a chosc, cuireann SFCL híbríde le chéile carachtar an reistance níos lú sa staid supercheomhacht agus an méadaíocht reistance tapa le linn an quenching. Is é an bealach seo a bhaint amach trí SFCL supercheomhachtach reistance a chur le bríogeáilteach SFCL. Léiríonn Ardán 3 an diagrama sceidealach an bealaí híbríde seo.
Faoi ghnách, tá an coinneáil K oscailte, mar sin ní thugann an SFCL reistance aon impedance, agus lig sé don fol i_L dul trí é gan reistance. Nuair a tharlaíonn an folcarn, thugann an SFCL reistance impedance ard agus oibreann sé ina choimeád leis an coil supercheomhachtach chun an folcarn a chosc. Tar éis an folcarn a scuabadh, dúntar an coinneáil K; ag an am seo, de bharr a impedance ard, bíonn an SFCL reistance short-circuited agus filleadh sé go tapa chuig an staid supercheomhacht.
Ós rud é go bhfuil reistance ag an coinneáil K, bíonn sé short-circuited ag an SFCL reistance atá ar ais, agus tá an limiter híbríde bríogeáilteach ar fad mar impedance íseal. Ag an am seo, ag oscailt an K, críochnaíonn an próiseas srianóireachta. Chun an cumas an SFCL reistance a fheabhsú, úsáidtear ceangail sraith agus paralell SFCL reistance units chun an rát voltagh agus an rát foráil a fheabhsú. Léiríonn Ardán 4 an diagrama sceidealach an SFCL reistance, áit a léiríonn R₁ go R₆ na reistance supercheomhachtach, agus tá R ina reistance bypass a chuirfeas an dá supercheomhachtach i an sraith branch chun an quenching a dhéanamh go cothrom.
Is é an ról an transformer idir-phhasaí a chinntiú go mbeidh iL1 = iL2 = iL3, mar sin bíonn SFCL units ar fud na mbraicín paralell ag an quenching go cothrom tar éis an folcarn. Srianann an bríogeáilteach SFCL híbríde an luach staid rialta an folcarn trí úsáid an charachtar an supercheomhachtach ón staid supercheomhacht go dtí an staid gnách (S/N), agus ag cur an resistor srianóireachta isteach go uathoibríoch nuair a tharlaíonn an folcarn, gan aon meicniú dearcú folcarn a bhíos riachtanach. Ach, cuireann an SFCL reistance srianóireachta costas oibriúcháin níos airde agus fadaíonn sé an am filleadh ón quench, ag éirí níos deacair a chomhordú le hábhar athchósca.
2 Bríogeáilteach SFCL Neamh-Supercheomhachtach
2.1 Limiter Fol Solide-state
Le blianta beaga anuas, tá forbairt tapa déanta i teicneolaíocht electronic power agus i componentí semiconductor power high-capacity - mar shampla SCR, GTO, GTR, agus IGBT - agus tá a n-úsáid forleathan i gcúrsaí práctacha, tá limiters fol srianta ina suíomh staidéar. Tá an bríogeáilteach SFCL neamh-supercheomhachtach bunaithe ar chomponentí gnách, ag meastú teicneolaíocht supercheomhachtach casta, agus tá sé le feabhas cosúil agus éifeachtach.
Léiríonn Ardán 5 an diagrama sceidealach an ideal bríogeáilteach limiter fol amháin phhase, atá ina dhiaidh sin a chuid de na bríogeáil circuit amháin phhase agus an coil srianóireachta L. Faoi ghnách, cuireann an córas trigger pulse leanúnach ar na thyristors ceathrar. Tar éis proiseas magnétach gearr, éiríonn an fol san coil go dtí an luach is airde d'fhol iolra. Nuair a déantar neamhairbh de the drochreagaireacht ar thyristors T₁ go T₄, ní thugann an limiter aon impedance seachtrach.
Má tharlaíonn folcarn le linn an chéad leathchoisc de voltagh forais, duine T₃ a chur as oibriú, agus cuireann an coil srianóireachta isteach sa chúrsa chun an folcarn a chosc. Tríd an luach L a suiteanna go cuí, is féidir an folcarn a chosc go dtí an luach is maith. Mar sin féin, tá an cumas ag an limiter seo an folcarn a scuabadh go tapa. Ach, mar gheall ar an úsáid a bhíos ag thyristors ceathrar, is casta an loighic riaracháin chun an scuabadh tapa a dhéanamh. Le linn an srianóireachta an folcarn, giniúint harmonics casta, agus is féidir é a laghdú go héifeachtach trí chur inductors bypass ina paralell ar fud na mbraicín bríogeáil.
2.2 Bríogeáilteach SFCL Semi-Controlled Short-Circuit
Léiríonn Ardán 6 an topologie an bríogeáilteach SFCL amháin phhase bunaithe ar bríogeáil semi-controlled agus self-turn-off devices. Tá an córas ina dhiaidh sin a chuid de na diodacha D₁ go D₄, self-turn-off devices T₁ agus T₂, an coil supercheomhachtach L, an coil srianóireachta Llim, agus an ZnO overvoltage absorber, agus tá us agus CB mar an circuit breaker líne.
Faoi ghnách, cuireann an córas trigger pulse leanúnach ar na self-turn-off devices T₁ agus T₂. Tar éis an chumhacht a chur chun oibre, éiríonn an fol san coil supercheomhachtach go dtí an luach is airde d'fhol iolra le linn an voltagh forais. Nuair a stáblóidh an iolra, fanann iL comhsta. Nuair a déantar neamhairbh de the drochreagaireacht ar na diodacha D₁ go D₄ agus self-turn-off devices T₁ agus T₂, is zero an voltagh ar an bríogeáil, agus is zero an voltagh ar an coil srianóireachta Llim. Mar sin, ní thugann an limiter aon impedance seachtrach agus níl aon tionchar aige ar an gcóras.
Nuair a tharlaíonn folcarn le linn an chórais, éiríonn an fol iL san coil supercheomhachtach. Tar éis an folcarn a dhéanamh, dúntar T₁ agus T₂, agus cuireann an bríogeáil as oibriú. Ansin, trasnaíonn an folcarn go dtí an coil srianóireachta Llim, agus leanann an fol san coil supercheomhachtach ag dul trí na diodacha D₁ agus D₄ go dtí go dtiocfaidh sé go zero. Léiríonn Ardán 7 na foirmí an fol agus an voltagh an bríogeáilteach SFCL amháin phhase bunaithe ar bríogeáil semi-controlled.
Tosaíonn an córas ag t=0.02 soicind agus é a stáblú laistigh de thréimhse amháin. Tharlaíonn an folcarn ag t=0.1 soicind, agus dúntar T₁ laistigh de thréimhse ceathrú amháin tar éis an folcarn a dhéanamh. Tá na paramaithe circuit a úsáidtear don simúlú mar seo: is 100V/50Hz an luach is airde d'voltagh phase forais, is 10A an luach is airde d'fol iolra, is 10Ω an ród iolra, is 10mH an coil supercheomhachtach L, is 0.8V an drochreagaireacht ar na diodacha agus self-turn-off switches, agus is 10mH an coil srianóireachta Llim.
Is é an príomhaidhm a bhíos ag úsáid SFCL supercheomhachtach (SFCLs) i gcúrsaí power ná an folcarn a chosc chun nach mbeadh siad níos mó ná an chumas scuabadh instantanach circuit breakers líne. Sa anailís, is minic a úsáidtear an ratio laghdú folcarn D (0<D<1) chun an percentage laghdú an luach is airde d'folcarn, agus is ea an modh D:
is an luach is airde d'folcarn gan an SFCL a bheith suite, agus tá sé gaol leis an ratio X/R an chórais.
Sa Chothon (7), Ip léiríonn an amplitude an chuid rialta d'folcarn, agus Ta is an constant time. ilim léiríonn an luach is airde d'folcarn srianóireachta, agus tá sé gaol leis an coil srianóireachta Llim. Tríd an luach Llim a suiteanna go cuí, is féidir an percentage laghdú an luach is airde d'folcarn a bhaint amach. Rinneadh simúlú ar Llim suite ag 10 mH, 15 mH, agus 20 mH, agus tá na torthaí léirithe in Ardán 8. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an luach níos mó Llim ag tabhairt srianóireacht níos fearr, ach cuireann sé costas oibriúcháin níos airde.
2.3 Athchóiriú ar an Bríogeáilteach SFCL Semi-Controlled Short-Circuit
Sa chonfigúrú léirithe in Ardán 6, cuireann an córas trigger pulse leanúnach ar T₁ agus T₂ faoi ghnách. Nuair a tharlaíonn an folcarn, dúntar T₁ agus T₂. Tríd chur switch controllable T in an path comhchoiteann an bríogeáil chun T₁ agus T₂ a chur ina áit, is féidir an srianóireacht chosúil a bhaint amach. Seo a dhéanann laghdú ar an líon components controllable, agus laghdú ar an costas, agus simplification ar an chomplexity circuit. Léiríonn Ardán 9 an diagrama sceidealach.
3 Conclusion
Léiríonn an paper seo roinnt cineálacha bríogeáilteach SFCL. Tríd an SFCL supercheomhachtach traidisiúnta a chascadh le SFCL reistance, is féidir an luach is airde agus an luach staid rialta d'folcarn a chosc go héifeachtach. Mar sin féin, ag