Uchanganuzi Mwito wa Mipango ya Mstahimili wa Matatizo kwa Generator Circuit Breakers

1.Ushauri

1.1 Mazingira ya Msingi na Mwanzo wa GCB
Kitumiaji cha Kuvunja Stakabadhi (GCB), kama chungu muhimu unachokuhudumia kubamba stakabadhi kutoka kwa kitumiaji hadi kwenye msemaji wa kuongeza, linajukumu kuvunja stakabadhi wakati wa hali ya kawaida na matukio. Tofauti na vifaa vya kuvunja stakabadhi vilivyotumiwa kwenye vituo vya kusimamia, GCB huwasiliana moja kwa moja na stakabadhi mbaya sana kutoka kwa kitumiaji, na stakabadhi za kuvunja za kiwango cha chanya huwasiliana na kilio elfu za amperes. Katika vyenzo vikubwa, utaratibu mzuri wa GCB unahusisha kwa usalama wa kitumiaji chenyewe na uendelezaji wa kiwango cha umeme.

1.2 Uhamiaji wa Matumizi ya Mbinu za Mlinzi
Wakati mtukio unaletwa ndani ya kitumiaji au kwenye mzunguko wake, stakabadhi ya mtukio inaweza kufika kwenye mwaka wake ndani ya sekunde chache. Bila mbinu maalum za kumlinzi, hutatengenezwa madai yenye kurejelea kama kuchoka kwa mitindo na kuchomoka kwa uwekundu. Tathmini ya mtukio wa kiwango cha Utara Amerika wa 2010 ilionyesha kwamba taa ambayo haikuwa na mbinu za kumlinzi haraka zilikuwa na gharama za urekebisha baada ya mtukio zinazozidi saa 300%. Hivyo, kuunda msingi wa mbinu za kumlinzi zenye nyuzi zitakazowezesha ni ubora wa kuhakikisha utaratibu wa vyenzo vya kutoa umeme.

2.Misemo ya Msingi ya Mbinu za Mlinzi ya GCB
2.1 Taarifa na Malengo Makuu ya Mbinu za Mlinzi
Mbinu za kumlinzi ya GCB ni suluhisho la muhandisi la kijamii linaloangalia vipimo vya umeme vya kawaida kwa wakati na kuanza kazi ya kuvunja stakabadhi kutegemea na misemo yaliyotengeneza. Malengo yake makuu ni matatu: kwanza, kuvunja stakabadhi ya mtukio ndani ya majukumu tatu (60 sekunde); pili, kuhakikisha mtukio wa ndani kutoka kwa athari za nje; na tatu, kukagua hatua ya mtukio ili kusaidia mapendekezo ya baadaye ya kurekebisha.

2.2 Maelezo ya Aina za Mtukio Zenye Kujidhihirisha
Aina za mtukio za kawaida zinajihusisha na makundi matatu: (1) stakabadhi ya kati ya fasi, yanayotajika kwa ongezeko la stakabadhi mara tu na ukosefu wa uwiano katika fasi tatu; (2) stakabadhi ya kiji ng'ombe moja, yanayohitajika kwa kusogeza kwa upana wa kiji ng'ombe; na (3) mtukio wa kujidhihirisha, ambao awali unatafsiriwa kwa ongezeko la kupoteza na kusogeza kwa kuchomoka kwa uwekundu. Takwimu zinashow kabisa kwamba katika vyenzo vya juu zaidi ya 600 MW, stakabadhi za kiji ng'ombe zinajihesabika kwa asilimia 67, yanatakiza uwepo wa mbinu za kumlinzi.

3.Aina Kubwa za Mbinu za Mlinzi
3.1 Mbinu za Mlinzi ya Stakabadhi Zinazozidi
Kutumia kanuni za kusambaza zenye sehemu nyingi inaweza kutengeneza jibu la daraja: kuvunja haraka inaweza kusambaza mtukio mkubwa wa karibu na muda wa kazi kunawezekana ndani ya 25 sekunde; kuratibu muda wa kusambaza unategemea na uwekundu wa vifaa, kuanza kazi ya kuvunja kwa muda kwa stakabadhi zinazozidi mara 1.5 za kiwango cha chanya; na vyanzo vya kugawa njia vinaweza kusaidia kuzuia kazi isiyosafi katika athari za nje. Data kutoka kwenye taa ya pwani imethibitisha kuwa mekanizimu hii imefanikiwa kumtoa muda wa stakabadhi ya mtukio hadi 83 sekunde.

3.2 Mbinu ya Mlinzi ya Upatanisho
Mbinu kamili ya kumlinzi ya digiti imejengwa kulingana na sheria ya Kirchhoff ya stakabadhi. Vifaa vya kubadilisha stakabadhi vya daraja 0.2S vilivyotengeneza vikamilifu vilivyowekwa kwenye kiji ng'ombe la kitumiaji na upande wa mwishoni wa GCB. Wakati tofauti ya pembeni kati ya pande mbili inasimama kwa kiwango gani (kawaida kinachotengeneza kwa asilimia 15 ya kiwango cha chanya), mtukio wa ndani unatumaini. Imelekezwa hivi punde kushiriki mfumo wa kubadilisha pembeni, kufanikiwa kusuluhisha takwimu ya pembeni ya 15° iliyotengeneza kwa sababu ya stakabadhi za kiji ng'ombe.

3.3 Mbinu ya Mlinzi ya Stakabadhi ya Kiji Ng'ombe
Kwa mifumo ya kiji ng'ombe yenye uzito wa juu, uhakika wa kiji ng'ombe wa kuu imeundwa: sehemu za kiji ng'ombe za kuu zinapopatikana kwa kutumia vifaa vya kubadilisha upana na kuhusu kiji ng'ombe za kuu za kuu. Mbinu ya kinyume ya kiuhusi ya tatu imefanikiwa kuzuia kusogeleka kutoka kwa pembeni za upana wakati wa kawaida. Tathmini kutoka kwenye shughuli za kijijini imeshow kuwa mekanizimu hii imefanikiwa kwa asilimia 98.7 kwa kudhulumi stakabadhi za kiji ng'ombe zinazozidi ohmu 10 Ω.

4.Nyundo ya Kutumia Mbinu za Mlinzi
4.1 Ushirika wa Relais na Mifumo ya Msimamizi
Vifaa vya kumlinzi vya kisasa vilivyotumiwa kwa mikakati ya kompyuta vya mikroskopu vilivyotengeneza muundo wa tatu: eneo la kugundua linagundua mienendo kwa muda wa kawaida kwa kiwango cha 4000 Hz; eneo la ufikiriaji litumia CPU mengi kwa pamoja ili kutekeleza hesabu 32 - ikiwa ni pamoja na transform ya Fourier na tathmini ya pembeni - ndani ya 10 sekunde; na eneo la kutekeleza litumia njia za kuvunja stakabadhi kwa kiotomatiki ili kuhakikisha muda wa kutuma amri ni chache kuliko 2 sekunde. Vyenzo vya muhimu kawaida hupanga "sura mbili rasmi" ili kuzuia hatari ya kipengele cha moja tu.

4.2 Kufuatilia Mtukio na Mstari wa Kazi Haraka
Mstari wa kuvunja wa kawaida unajumuisha hatua nane muhimu: kutokea kwa stakabadhi ya mtukio → kubadilisha ishara ya pili kwa vifaa vya kubadilisha stakabadhi → kuanza kazi ya vifaa vya kumlinzi → kuthibitisha aina ya mtukio → kufanyia hesabu za kuvunja stakabadhi → kuhakikisha ishara za kuzuia → kutumia mpana ya kuvunja stakabadhi → kuharibu mzinga. Tathmini za muda zimeonyesha kuwa kutumia chumba za kuharibu mzinga zilizotengeneza kwanza zinaweza kupunguza muda wa kuvunja stakabadhi hadi 58 sekunde, ufanisi wa 22% zaidi kuliko mekanizimu ya kawaida.

5.Kumwishia
5.1 Muhtasari wa Nukta Kubwa za Mbinu za Mlinzi
Mbinu za kumlinzi za GCB za sasa zimekuwa msingi wa mlinzi wa akili: mbinu za stakabadhi zinazozidi zinaweza kuwa msingi, mbinu za upatanisho zinatoa ufanisi wa kuhakikisha eneo, na mbinu za kumlinzi za stakabadhi za kiji ng'ombe zinaweza kuboresha mlinzi. Ubora mkubwa unaonekana kwa kutatua mtukio ndani ya majukumu tatu na kuendeleza kwa kutatua kwa muda wa mwaka wa mara 0.01. Ingawa, ni muhimu kuheshimiana kuwa viwango vya kumlinzi vinapaswa kurudi kwa muda wa miaka mawili kulingana na mstari wa kuseni kwa vifaa.

5.2 Usulishaji wa Mafunzo kwa Matumizi ya Kipato
Imeletwa hatua tatu za mafanikio juu: kwanza, unda teknolojia ya kuamua namba ya kosa kwa kutumia maudhui ya ukame kwa kupunguza usawa wa kuamua hadi ±5 mita; pili, tengan mifano ya msingi ya udhibiti ambayo huweka kwa kiotomatiki viwango vya utaratibu kutegemea na umri wa kazi; tatu, tengan ufuatiliaji wa mtandaoni wa hali ya muundo wa circuit breaker, kutumia parameta 12—ikiwa ni kasi ya kufungua na matumizi ya majanga—kupitia uhakika ya muundo. Kituo cha umeme kisalama limeonyesha hatua hizo zimeongeza uhakika ya mfumo wa udhibiti hadi 99.97%.