Fazadan çıxan akımın kəsilməsi yüksək qüvvətli mühərriklərdə

Bir elektrik şəbəkəsinin iki hissəsi eyni işləmə qoltuğu ilə birləşdirildiyində, onların ekvivalent mənbələrinin faza açıları fərqli olarsa, bir və ya bütün fazalar 180° faza fərqilənə bilər. Birləşmə zamanı, döyüşmə qutusu müxtəlif faza açılarına malik olan mənbə voltajları ilə üzləşir, bu da birləşmədə faza fərqli akımların yaranmasına səbəb olur. Bu akımlar hər iki tərəfdəki döyüşmə qutuları tərəfindən etibarlı olaraq kəsilməlidir.

Xüsusi olaraq, mənbə voltajlarını təsvir edən fırlanma vektorları arasındakı faza açı fərqi, anında voltaj formasının uyğunlaşdırılmamasına səbəb olur, bu da döyüşmə zamanı əhəmiyyətli geçici akımların və voltaj çəkiciliklərinin yaranmasına səbəb olur. Geçici bərpa voltajı (TRV) üçün, bu döyüşmə tapşırığı döyüşmə qutusunun hər iki tərəfində aktif enerji mənbələri ilə xarakterizə olunur, bu da döyüşmə prosesinin mürəkkəbliyini və çətinliklərini artırır.

Şəkil 1-də göstərilən kimi, S1 və S2 mənbələrinin faza açıları fərqli olsun. Döyüşmə qutusu bu iki mənbə arasında döyüşdürüləndə, faza açı fərqi, geçici akımın əhəmiyyətli artmasına səbəb olur, bu da döyüşmə qutusuna daha böyük kəsmə tələbləri yerləşdirir. Buna görə, döyüşmə qutusu bu yüksək-stressli şərtləri idarə etmək üçün kifayət qədər imkanğa malik olmalıdır, təhlükəsiz və etibarlı döyüşmə əməliyyatını təmin etmək üçün.

Əsas Nöqtələrin Məzmunu

• Faza Fərqli Döyüşmə: Faza açıları fərqli olan iki mənbə arasında döyüşmə zamanı baş verir.

• Geçici Akımlar: Faza açı fərqləri səbəbiylə əhəmiyyətli geçici akımlar yarandır.

• Geçici Bərpa Voltajı (TRV): Döyüşmə tapşırığı döyüşmə qutusunun hər iki tərəfində aktif enerji mənbələri ilə xarakterizə olunur, bu da mürəkkəbliyi artırır.

• Döyüşmə Qutusu Tələbləri: Döyüşmə qutusu təhlükəsiz və etibarlı döyüşmə əməliyyatını təmin etmək üçün yüksək-stressli şərtləri idarə etmək imkanına malik olmalıdır.

Əvvəlki nəzərdən keçirilmiş arızalı döyüşmə tapşırıklarında, yük tərəfindəki TRV komponenti sonunda sıfıra düşür. Amma, faza fərqli döyüşmədə, S2 tərəfindəki TRV komponenti S2 mənbəsinin enerji dərəcəsi bərpa voltajına (RV) qadardır. Şəkil 2-də göstərilən kimi, iki mənbə arasındakı voltaj faza fərqi 90°, qısaldılmış ləngərlərin impedansı bərabər olduğu qəbul edilir.

Buna görə, faza fərqli döyüşmə əməliyyatının əsas özəlliyi, əhəmiyyətli yüksək TRV zirvəsidir, amma Yenidən Çıxış Voltajının Artma Dərəcəsi (RRRV) və akım nisbətən orta qalır. Faza fərqli şərtlərdəki TRV zirvəsi, uzun məsafəli transmisson xətlərindəki arızaların silinməsi və ya seriyada kompensasiya edilmiş xətlərdəki arızaların idarə edilməsi kimi digər mürəkkəb döyüşmə şərtlərinin qiymətləndirilməsi üçün əsas kimi istifadə olunur.

Əsas Nöqtələrin Məzmunu:

• Yük tərəfindəki TRV: Bütün hallarda, yük tərəfindəki TRV komponenti sıfıra düşür. S2 tərəfindəki TRV faza fərqli döyüşmədə: S2 mənbəsinin enerji dərəcəsi bərpa voltajına (RV) düşür.

• TRV Zirvəsi: Faza fərqli döyüşmə zamanı əhəmiyyətli yüksəkdir.

• RRRV və Akım: Nisbətən orta qalır.

• Referans Standart: Faza fərqli şərtlərdəki TRV zirvəsi ən yüksək olduğundan, digər mürəkkəb döyüşmə şərtlərinin qiymətləndirilməsi üçün adi referans kimi istifadə olunur.

Faza Fərqli Döyüşmədə TRV-nin Xüsusiyyətləri

Əvvəlki nəzərdən keçirilmiş arızalı döyüşmə variantlarında, yük tərəfindəki TRV komponenti bütün hallarda sıfıra düşür. Amma, faza fərqli döyüşmədə, S2 tərəfindəki TRV komponenti S2 mənbəsinin enerji dərəcəsi bərpa voltajına (RV) düşür. Bu davranışı Şəkil 2-də göstərilmişdir, burada iki mənbə arasındakı voltaj faza fərqi 90° və qısaldılmış ləngərlərin impedansı bərabər olduğu qəbul edilir.

Təkmilləşdirilmiş Təsvir

Əvvəlki nəzərdən keçirilmiş arızalı döyüşmə variantlarında, yük tərəfindəki TRV komponenti həmişə sıfıra düşür. Amma, faza fərqli döyüşmədə, S2 tərəfindəki TRV komponenti S2 mənbəsinin enerji dərəcəsi bərpa voltajına (RV) düşür. Şəkil 2-də göstərilən kimi, iki mənbə arasındakı voltaj faza fərqi 90° və qısaldılmış ləngərlərin impedansı bərabər olduğu qəbul edilir.

Buna görə, faza fərqli döyüşmə əməliyyatının əsas xüsusiyyətləri:

• Çox Yüksək TRV Zirvələri: TRV zirvə dəyərləri digər döyüşmə rejimlərinə nisbətən əhəmiyyətli olaraq yüksəkdir.

• Orta Dərəcədə RRRV və Akım: Yenidən Çıxış Voltajının Artma Dərəcəsi (RRRV) və akım səviyyələri, çox yüksək TRV zirvələrinə baxmayaraq, nisbətən orta qalır.

Faza fərqli şərtlərdəki TRV zirvəsi, bütün döyüşmə rejimlərindən ən yüksək olduğundan, bu variant adətən aşağıdakı xüsusi döyüşmə şərtlərinin qiymətləndirilməsi üçün referans kimi istifadə olunur:

• Uzun transmisson xətlərindəki arızaların silinməsi

• Seriyada kompensasiya edilmiş xətlərdəki arızaların idarə edilməsi

Əsas Nöqtələrin Məzmunu:

• Yük tərəfindəki TRV: Bütün arızalı döyüşmə variantlarında həmişə sıfıra düşür.

• S2-tərəfindəki TRV faza fərqli döyüşmədə: S2 mənbəsinin enerji dərəcəsi bərpa voltajına (RV) düşür.

• TRV Zirvəsi: Faza fərqli döyüşmə zamanı əhəmiyyətli yüksəkdir.

• RRRV və Akım: Nisbətən orta qalır.

• Referans Standart: Faza fərqli şərtlərdəki TRV zirvəsi ən yüksək olduğundan, bu, digər mürəkkəb döyüşmə şərtlərinin qiymətləndirilməsi üçün adi standart kimi istifadə olunur.

Şəkil 3, faza fərqli şərtlərinin yarandığı iki variantı göstərir. Birinci variantda (soldakı şəkil), jeneratordan şəbəkəyə yanlış faza açısı ilə döyüşmə qutusu vasitəsilə birləşdirilir. İkinci variantda (sağdakı şəkil), transmisson şəbəkəsinin fərqli hissələri, adətən şəbəkədə bir yerə qısaldılma səbəbiylə, sinkronizasyonunu itirir.

İki hallarda da, faza fərqli akımlar şəbəkədən keçir, bu akımlar döyüşmə qutuları tərəfindən etibarlı olaraq kəsilməlidir. Bu vəziyyətlər, faza fərqli əhəmiyyətli geçici akımlar və voltajlar yaradıb, döyüşmə qutularının bu aşırı şərtləri effektiv şəkildə idarə etməsini tələb edir, bu da enerji sistemini ciddi çətinliklərə səbəb olur.

Əsas Nöqtələrin Məzmunu:

• Variant 1 (Soldakı Şəkil): Jeneratordan şəbəkəyə yanlış faza açısı ilə birləşdirilir, bu da faza fərqli yaradır.

• Variant 2 (Sağdakı Şəkil): Transmisson şəbəkəsinin fərqli hissələri, adətən şəbəkədə bir yerə qısaldılma səbəbiylə, sinkronizasyonunu itirir, bu da faza fərqli yaradır.

• Faza Fərqli Akımları: İki variantda da, faza fərqli akımlar şəbəkədən keçir.

• Döyüşmə Qutusu Tələbləri: Döyüşmə qutuları bu faza fərqli akımları etibarlı olaraq kəsir, sistem stabilliyini və təhlükəsizliyini saxlamaq üçün.

Jeneratordan Sistemə Döyüşmə

Yüksəltmə transformatoru istifadə ediləndə, jeneratordan enerji sistemə döyüşmə, transformatorun yüksək voltaj (HV) tərəfində və ya orta voltaj (MV) tərəfində baş verə bilər. Bu döyüşmə, yalnız sistem arızaları və ya elektrik stansiyası səyahətləri zamanı deyil, lakin sinxronizasiya və desinxronizasiya hadisələri zamanı da başa gələ bilər.

Faza fərqli şərtlərinin ciddiyyəti asılıdır:

• Faza Açı Fərqi: Jeneratordan və şəbəkədən faza açı fərqi neçə qədər böyük olarsa, faza fərqli şərtləri o qədər ciddi olur.

• Rotor Aksitasiya Vəziyyəti: Jeneratordan rotorun aksitasiya səviyyəsi də faza fərqli şərtlərinin ciddiyyətinə təsir edir. Adətən, aksitasiya idarəetmə sistemi rotorun maqnit sahəsini tez-tez azaltmaqla, faza fərqli şərtlərinin təsirini minimuma endirir.

Bu çətinliklərə cavab vermek üçün, elektrik stansiyaları müxtəlif himayə və idarəetmə cihazları ilə təchiz edilir:

• Sinxronizasiyadan Kənar Himayə Cihazları: Bu cihazlar jeneratordan şəbəkədən sinxronizasiyanın itirilməsini aşkarlayır və önləyir.

• Sinxronizasiya Yoxlama Cihazları: Bu cihazlar jeneratordan şəbəkəyə düzgün faza açısı ilə birləşməsinin təmin edilərini, faza fərqli şərtlərinin önünə gəlməsini təmin edir.

• Sinxronizasiya Idarəetmə Ehtiyatları: Bu ehtiyatlar jeneratordan və şəbəkədən sinxronizasiyanın pərəzverliyini təmin edir.

Şəkil 4, tipik lay-outu göstərir, burada yüksəltmə transformatoru, jeneratordan və enerji sistemindən bağlantı, və əlaqədar himayə və idarəetmə cihazlarının konfiqurasiyası göstərilir.

Əsas Nöqtələrin Məzmunu:

• Döyüşmə Yeri: Jeneratordan və enerji sistemindən döyüşmə, yüksəltmə transformatorunun yüksək voltaj (HV) tərəfində və ya orta voltaj (MV) tərəfində baş verə bilər.

• Faza Fərqli Şərtləri: Faza fərqli şərtlərinin ciddiyyəti, faza açı fərqi və rotorun aksitasiya vəziyyətinə asılıdır.

• Himayə və Idarəetmə Cihazları: Elektrik stansiyaları, təhlükəsiz və etibarlı döyüşmə əməliyyatını təmin etmək üçün, sinxronizasiyadan kənar himayə cihazları, sinxronizasiya yoxlama cihazları və sinxronizasiya idarəetmə ehtiyatları ilə təchiz edilir.

İki Sistem Arasında Döyüşmə:

İki enerji sistemi arasındakı döyüşmə, adətən enerji balansının pozulması və sistem instabil olması hallarında baş verir. Məsələn, böyük sistem hadisələri, sistem bərpa zamanı və himayə sistemlərinin yanlış işləməsi nəticəsində baş verir.

Mühüm transmisson xətləri, onların himayə sistemində faza fərqli blokajı ilə təchiz edilə bilər və ya ciddi faza fərqli şərtlərində sistemlərin ayırılmasını önləmək üçün xüsusi sistem-ənənəvi himayə tətbiq oluna bilər.

Faza fərqli nöqteyi nəticələri:

• Faza fərqli akımların nominal dəyəri, nominal qısaldılmış akımın 25% təklif edilib. İqtisadi və statistik səbəblərə görə, TRV analizindən minimal zirvə dəyərləri təklif edilib: 2.0 p.u. RV və 25% aşırma.

• Sistem ayırılması, havada keçirilən xətlərin ard-ardınca triplənməsi və sistem impedansının artması ilə gəlir, bu da nominal qısaldılmış akımın 25% dəyərinin hələ də münasib olduğunu göstərir. Faza fərqli akımın maksimum dəyəri, yüksək voltajlı döyüşmə qutularının imkanları üçün vacib parametrdir.

• Böyük hadisələr, standartlardakı TRV zirvə dəyərləri ilə əlaqədar 105°-115° faza fərqlərinə nisbətən daha böyük faza fərqləri göstərir. Bu, radial və ağlı şəbəkələr üçün də qeyd olunmuşdur; amma tarixi hadisələr, böyük faza fərqlərinin altdən işləmə voltajları ilə birlikdə baş verməsini göstərir. Böyük faza fərqli və altdən işləmə voltajının kombinasiyası, standartlardakı, nisbətən aşağı faza fərqli və nominal voltaj (maksimum iş