• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Мостов тип на ограничител за стројна струја | Суперкондуктивен & тврдотелен

Dyson
Dyson
Поле: Електрични стандарди
China

1 Мостов тип на суперкондуктивен ограничител на токот на дефект
1.1 Структура и принцип на работа на мостовиот SFCL
Слика 1 покажува еднофазна шема на мостовиот SFCL, кој се состои од четири диоди D₁ до D₄, извор на DC напон V_b и суперкондуктивна бобина L. Сериски е поврзан прекинувач CB со ограничителот за прекинување на токот на дефект по тоа како е ограничен. Изворот V_b доставува предизвикани ток i_b на суперкондуктивната бобина L. Напонот на V_b е поставен доволно високо за да превзме напонското паднување на паровите диоди (D₁ и D₃, или D₂ и D₄), устанувајќи предизвикани ток i₀. Вредноста на i₀ е поставена да биде поголема од врвниот момент на линискиот ток i_max, со поправка за надомесени услови.

Затоа, под нормални услови, диодскиот мост останува непрекинато проводлив, и SFCL не претставува никаква импеданса на линискиот ток i, игнорирајќи малото напонско паднување над мостот. Предпоставувајќи дека во време на нормална работа токовите што минуваат низ диодите D₁ до D₄ се iD1 до iD4 соодветно, линискиот ток е:

Се добива според законот за токот на Кирхоф (KCL):

Кога на линијата се случи краткосечен дефект, линискиот ток брзо се зголемува до i₀. Во текот на позитивните и негативните полупериоди, еден пар диоди станува обратно зареден и се изключува, со што автоматски се вметнува бобината L во колата. Така, краткосечниот ток е ограничен со индуктивната реактанца на бобината.

Поставувајќи го критичниот ток на суперкондуктивната бобина соодветно, бобината останува во суперкондуктивно состојба во време на дефект, избегнувајќи ефектите на времето на одговор и опоравување од квенчинг. Меѓутоа, додека дефектот продолжува, токот низ суперкондуктивниот индуктор продолжува да се зголемува, конечна достигнувајќи стабилната вредност на краткосечниот ток што би постоела без ограничител. Затоа, изворот на дефект мора да биде своевремено прекинат со прекинувач во одредено време. За простота, се претпоставува дека краткосечниот дефект се случува во моментот кога напонот на изворот минува низ нула (t = t₀). Според законот за напонот на Кирхоф (KVL), се добива следнава равенка:

Поочинето I0, решавајќи ја оваа диференцијална равенка се добива:

Слика 2 покажува форми на токот на индукторот и линискиот ток во време на нормална работа и после што се случи дефект, со дефект иницииран на t = 0.1 s. Резултатите од симулацијата покажуваат дека краткосечниот ток се зголемува помалку брзо поради ефектот на ограничување на токот на суперкондуктивниот индуктор. Процесот на ограничување на токот е основно намагнетување на суперкондуктивниот индуктор. Кога токот на дефектот се стабилизира, ограничителот престанува да биде ефективен. Затоа, дефектот мора да биде очистен со прекинувач пред да краткосечниот ток достигне својата стабилна вредност. На слика, дефектот е очистен со прекинувач на t = 0.2 s.

1.2 Структурно подобрување на мостовиот суперкондуктивен ограничител на токот на дефект
Стандарден мостов суперкондуктивен ограничител на токот на дефект (SFCL) може само да подолгира скороста на зголемување на краткосечните токови, но не е ефективен во контролирање на нивните стабилни вредности. За ограничување на стабилната вредност на краткосечните токови, хибридниот SFCL комбинира карактеристиките на нулта резистивност во суперкондуктивната состојба и брзото зголемување на резистивноста во време на квенчинг на суперкондукторите. Ова се постигува со интеграција на резистивни суперкондуктивни ограничители на токот на дефект со мостови SFCL. Шематичката дијаграма на овој хибридни пристап е прикажана на Слика 3.

Под нормални оперативни услови, прекинувачот K е отворен, така што резистивниот SFCL не претставува никаква екстерна импеданса, дозволувајќи на токот i_L да мине низ него без резистивност. По појавата на дефект, резистивниот SFCL одмах претставува голема импеданса и работи во серија со суперкондуктивниот индуктор за заедничко ограничување на токот на дефект. Потоа, кога дефектот е очистен, прекинувачот K е затворен; во овој момент, поради неговата голема импеданса, резистивниот SFCL е краткосечен и брзо се враќа во суперкондуктивна состојба.

Бидејќи прекинувачот K има резистивност во состојба на делување, тој ќе биде краткосечен од востановениот резистивен SFCL, со што целиот хибридни мостов ограничител ќе се претставува како ниска импеданса екстерно. Во овој момент, отварањето на K завршува целата процес на ограничување на токот. За подобрување на капацитетот на резистивниот SFCL, обично се користат серијски и паралелни поврзувања на единици на резистивни SFCL за подобрување на напонски и токови параметри на уредот. Слика 4 прикажува шематички дијаграм на резистивниот суперкондуктивен ограничител, каде R₁ до R₆ претставуваат суперкондуктивни резистори, а R служи како заобилна резистор кој може да подтикнува заедничко квенчување на два суперкондуктори во иста серијска гранка во време на краткосечен дефект.

Ролата на интерфазниот куплувањ трансформатор е да осигура iL1 = iL2 = iL3, така што SFCL единици во различни паралелни гранки може да се квенчуваат заедно по појавата на краткосечен дефект. Хибридниот мостов SFCL ефективно ограничува стабилната вредност на краткосечните токови со користење на преминувањето на суперкондукторот од суперкондуктивна во нормална состојба (S/N), автоматски задоволувајќи резистивниот ограничител на токот на дефект без потреба од дополнителни механизми за детекција на дефект. Меѓутоа, додавањето на резистивен суперкондуктивен ограничител на токот на дефект зголемува общите оперативни трошоци и продлужува временото за востановување од квенчинг, усложнувајќи координацијата со операции на системски повторно затворање.

2 Мостов тип на недефектен ограничител на токот на дефект
2.1 Твердостатен ограничител на токот
Во последните години, брзото напредување на технологијата на електроника на енергија и висококапацитетни елементи на електроника на енергија - како SCR, GTO, GTR и IGBT - заедно со нивната широка примена во практични системи, направио ги ограничителите на токот на дефект составени од индуктори, резистори, кондензатори и компоненти на електроника на енергија гореща точка на истражување. Несуперкондуктивниот мостов ограничител на токот на дефект е составен од стандардни компоненти, избегнувајќи комплексната суперкондуктивна технологија, и пружа предности на висока релевантност и добро цена-качество.

Слика 5 прикажува шематички дијаграм на идеален еднофазен мостов ограничител на токот, состојан од еднофазен мостов кола и ограничителски индуктор L. Под нормални услови, на четирите тиристори се применуваат непрекинати тригер пулси. После краток намагнетувачки процес, токот во индукторот достигнува врвната вредност на токот на оптоварување. Кога се игнорира напонското паднување на тиристорите T₁ до T₄, ограничителот не претставува екстерна импеданса.

Ако се случи краткосечен дефект во позитивниот полупериод на напонот на изворот, T₃ е принудено да се изключи, вметнувајќи ограничителскиот индуктор во колата за ограничување на токот на дефект. Со правилно поставување на вредноста на индукторот L, краткосечниот ток може да биде ограничен до било кој желен ниво. Поради тоа, овој ограничител има можност за моментално прекинување на краткосечниот ток. Меѓутоа, поради користењето на четири контролирани прекинувачи, логиката за контрола за моментално прекинување е релативно комплексна. Во време на ограничување на токот на дефект, се генерираат значителни хармоници; овие можат да се ефективно намалат со поврзување на заобилни индуктори во паралела со мостовите грашки.

2.2 Полу-контролиран мостов ограничител на краткосечни токови на дефект
Слика 6 прикажува топологија на еднофазен ограничител на краткосечни токови на дефект базиран на полу-контролиран мост и самозатворуващи се уреди. Овој систем се состои од диоди D₁ до D₄, самозатворуващи се уреди T₁ и T₂, суперкондуктивен индуктор L, ограничителски индуктор Llim и ZnO заапсорбер на прекомерен напон, со us што претставува AC извор на енергија и CB што служи како прекинувач на линијата.

Под нормални оперативни услови, двата самозатворуващи се уреди T₁ и T₂ се непрекинато тригерирани. При почетното вклучување, токот во суперкондуктивниот индуктор постепено се зголемува до врвната вредност на линискиот ток под влијание на напонскиот извор. Кога оптоварувањето се стабилизира, iL останува константен. Игнорирајќи напонските паднувања на диодите D₁ до D₄ и самозатворуващите се уреди T₁ и T₂, напонот на мостот е нула, а напонот на ограничителскиот индуктор Llim е исто така нула. Затоа, ограничителот на токот не претставува екстерна импеданса и нема влијание на системот.

Кога во системот се случи краткосечен дефект, токот iL во суперкондуктивниот индуктор се зголемува. По детекција на краткосечниот дефект, T₁ и T₂ одмах се изключуваат, причинувајќи мостот да излезе од функционалност. Краткосечниот ток потоа се пренесува на заобилниот ограничителски индуктор Llim, додека токот во суперкондуктивниот индуктор продолжува да тече низ диодите D₁ и D₄ до кога се разложи до нула. Слика 7 прикажува криви на ток и напон во стабилно и дефектно состојба на еднофазен ограничител на краткосечни токови на дефект базиран на полу-контролиран мост.

Системот се вклучува на t=0.02 секунди и достигнува стабилна состојба во рамки на еден циклус. Краткосечниот дефект се случува на t=0.1 секунди, и T₁ се изключува во рамки на еден четвртинец циклус после детекција на дефект. Параметрите на колата користени за симулација се следниве: врвниот фазен напон на изворот е 100V/50Hz; врвната номинална вредност на токот на оптоварување е 10A; оптоварувањето е 10Ω; суперкондуктивниот DC индуктор L е 10mH; напонското паднување на диодите и контролирани прекинувачи е 0.8V; и ограничителскиот индуктор Llim е 10mH.

Еден од главните цели на користење на суперкондуктивни ограничители на токот на дефект (SFCLs) во системи на енергија е да се ограничат токовите на дефект така што не ќе надминат моменталната капацитет за прекинување на прекинувачите на линијата. Во анализата, често се користи степенот на намалување на токот на дефект D (0<D<1) за да се претстави процентот на намалување на врвниот ток на дефект, и изразот за D е:

е врвниот ток на прешок без инсталиран SFCL, и неговата вредност е поврзана со еквивалентниот X/R однос.

Во равенката (7), Ip означува амплитудата на периодичкиот компонент на токот на дефект, а Ta е константата на време. ilim претставува врвната вредност на ограничената вредност на токот на дефект, што зависи од големината на ограничителскиот индуктор Llim. Со правилно избирање на вредноста на Llim, може да се постигне желената процентна намала на врвниот ток на дефект. Симулации се вршени со Llim

Дадете бакшиш и одобрувајте авторот!
Препорачано
Minimalna оперативна напон за вакуумски прекинувачи
Minimalna оперативна напон за вакуумски прекинувачи
Минимална оперативна напонска вредност за операции на прекин и затворене во вакуумски прекинувачи1. ВоведКога чуеш терминот „вакуумски прекинувач“, можеби звучи непознато. Но ако кажеме „прекинувач“ или „кинез“, повеќето луѓе ќе знаат што значи. Всушност, вакуумските прекинувачи се клучни компоненти во современите системи за енергија, одговорни за заштита на кружници од повреди. Денес, да го истражиме еден важен концепт — минималната оперативна напонска вредност за операции на прекин и затворене
Dyson
10/18/2025
Ефикасна оптимизација на хибридни систем со ветар и сончеви зраци со складирање
Ефикасна оптимизација на хибридни систем со ветар и сончеви зраци со складирање
1. Анализа на карактеристиките на производството на електрична енергија од ветер и сончеви фотолектиАнализата на карактеристиките на производството на електрична енергија од ветер и сончеви фотолекти (PV) е основна за дизајнирање на комплементарен хибрид систем. Статистичката анализа на годишните податоци за брзината на ветерот и сончевата радијација за специфична област покажува дека ветероресурсите имаат сезонска варијација, со повисоки брзини на ветер во зима и пролет и пониски брзини во лето
Dyson
10/15/2025
Хибридна системата за IoT со поврзување на ветер-сонце за реално време мониторинг на воден патека
Хибридна системата за IoT со поврзување на ветер-сонце за реално време мониторинг на воден патека
I. Тековна состојба и постојни проблемиВо моментов, компаниите за водоснабдување располагаат со екстензивни мрежи на водни труби кои се простираат подземно над градски и селски области. Реално време мониторинг на податоци за работа на трубите е есенцијален за ефективна команда и контрола на производството и дистрибуцијата на вода. Како резултат, многу станции за мониторинг на податоци мораат да се изградат долж трубите. Меѓутоа, стабилни и надежни извори на енергија блиску до овие труби ретко се
Dyson
10/14/2025
Како да се изгради системата за интелигентен склад базиран на AGV
Како да се изгради системата за интелигентен склад базиран на AGV
Интелигентен систем за складско логистично управување базиран на AGVСо брзото развитие на логистичката индустрија, зголемувањето на недостатокот на земјиште и растечките трошоци за работа, складовите, како клучни логистички центрови, се соочуваат со значајни предизвици. Како што складовите постаѓаат поголеми, фреквенцијата на операции се зголемува, комплексноста на информации се зголемува, а задачите за подигање на нарачки стануваат повеќе комплексни, постигнувањето на ниски проценти на грешки,
Dyson
10/08/2025
Послати инquiriја
Преземи
Преземи IEE-Business апликација
Користете ја апликацијата IEE-Business за пребарување на опрема добивање на решенија поврзување со експерти и учество во индустријско соработство секогаш и каде било потполно поддржувајќи го развојот на вашиот енергетски проект и бизнис