Spanningsverhoging tydens parallelle reaktor-overskakeling in skakelelemente

Shunt-Reactor Switching: 'n Algemene Praktyk in Induktiewe-Lasteswitching

Shunt-reactor switching is een van die mees algemene praktyke in induktiewe-lasteswitching. Shunt-reactors word geïnstalleer om bovengrondse lynkapasiteit te kompenseer en word ingesluit of uitgesluit op grond van die oombliklike lynlast. Aangesien 'n shunt-reactor as 'n gegroepeerde skakelsirkuelelement met onbedoelde kapasiteit beskou kan word, kan die ekwivalente lastesirkel vereenvoudig word tot 'n eenvoudige LC (induktor-kapasiteits) sirkel.

Spanningsosillasies tydens Onderbreking

Op die oomblik van onderbreking, wat dikwels stroomknip insluit, produseer die LC-sirkel spanningsosillasies. Die maksimumspanning, Ump, bereik 'n piek wat 1 per eenheid (p.u.) van die stelselspanning verhoog deur die bykomende bydrae van die stroomknip. Tipies is die enkel-frekwensie osillerende tussentydse herstelspanning (TRV) van hoë frekwensie, gestandaardiseer deur IEC 62271-110 na waardes tussen 6,8 kHz by 'n bepaalde spanning van 72,5 kV en 1,5 kHz by 800 kV.

Kort Bogen Tyd en Herontbrandingsrisiko

Soortgelyk aan kapasitiewe-stroomswitching, is die reaktorstroom laag genoeg dat onderbreking kan plaasvind ná 'n baie kort bogen tyd. Hierdie kort duur impliseer dat die sirkelonderbrekeropening moontlik nie 'n voldoende afstand bereik het by die stroomnulpunt om die TRV te weerstaan nie. As dit gebeur, vind 'n inslag plaas, wat lei tot 'n herontbranding. In hierdie geval word die herontbranding 'n herontbranding genoem omdat die hoëfrekwensie TRV dit laat plaasvind binne 'n kwart van 'n kragfrekwensieperiode ná die onderbreking.

Laag Energie Ontlaaiing tydens Induktiewe Herontbranding

Verskillend van 'n herontbranding in kapasitiewe sirkels, is die energie wat aan die induktiewe herontbranding ontlaaiing gelewer word relatief laag, hoofsaaklik die ontlaaiing van die onbedoelde kapasiteit. 'n Kort, hoëfrekwensie herontbrandingsstroom sal vloei, en die opening kan of moet nie van die gebeurtenis herstel nie. Tydens die vloei van herontbrandingsstroom, bereik die oopopening slegs 'n iets hoër inslagspanning. Nádat die herontbrandingsstroom onderbreek is, kan die volgende hoër TRV weer lei tot herontbranding. Dit is meer waarskynlik omdat, tydens die kort geleiende periode, die kragfrekwensiestroom in die reaktor slegs min verhoog, wat die tweede TRV steiler en potensieel hoër maak as die vorige een.

Meer as Een Herontbranding en Spanningsverhoging

Die ry van herontbrandings word meervoudige herontbrandings genoem, en die geleidelike verhoging in die herontbrandingspanningwaarde word as (induktiewe) spanningsverhoging aangedui. Meervoudige herontbrandings kan spesiaal uitdagend wees vir gas- en oliesirkelonderbrekers, en dit is waarom shunt-reactorswitching soms "a circuit-breaker's nightmare" genoem word. Dit is veral waar omdat shunt-reactorswitching 'n daaglikse operasie is, wat dit 'n gereelde bronne van spanning vir hierdie toestelle maak.

Analise van SF6 Sirkelonderbreker Toets met Meervoudige Herontbrandings

In die gegewe figuur vir 'n SF6 sirkelonderbreker toets, kan seven herontbrandings waargeneem word voordat herstel bereik word. Vlak na elke herontbranding, hou 'n herontbrandingsstroom van baie hoë frekwensie die opening gelei vir ongeveer 100 μs. Die maksimumspanning wat oor die lastereaktor bereik word, is 2,3 p.u.. Sonder die herontbrandings, sou die maksimumspanning 1,08 p.u. gewees het as gevolg van die baie klein knipstroom. Die piekwaarde van die tussentydse herstelspanning (TRV) is 3,3 p.u..

Kernbespeurings:

• Meervoudige Herontbrandings: Ten spyte van die baie klein knipstroom, eskalasie die lastespanning beduidend na meervoudige herontbrandings. Dit beklemtoon die kritiese impak van herontbrandings op die stelsel se spanningsvlakke.

• Hoëfrekwensie Herontbrandingsstroom: Die herontbrandingsstroom word gekenmerk deur sy baie hoë frekwensie, wat die opening vir 'n kort tyd (ongeveer 100 μs) gelei hou. Hierdie kort geleidingstyd laat die spanning vinnig opbou, wat lei tot verdere herontbrandings.

• Spanningsverhoging: Die maksimumspanning oor die lastereaktor bereik 2,3 p.u., wat meer as dubbel die verwagte spanning sonder herontbrandings (1,08 p.u.) is. Die piek TRV-waarde van 3,3 p.u. beklemtoon verder die erns van die spanningsverhoging veroorsaak deur meervoudige herontbrandings.

Vermyding van Meervoudige Herontbrandings tydens Shunt-Reactor Switching

Meervoudige herontbrandings tydens shunt-reactorswitching kan effektief vermy word deur gekontroleerde switching-tegnieke. In plaas van om op ewekansige kontakafsondering te vertrou, verseker gekontroleerde switching dat die kontakke goed voor die stroomnulpunt geskei word. Hierdie benadering bied verskeie voordele:

• Vermyding van Kort Bogen Tyds: Deur die kontakke voor te skei, word die bogen tyd verleng, wat die opening toelaat om voldoende afstand te bereik voordat die stroom natuurlik nul bereik. Dit verminder die risiko van herontbranding, aangesien die opening beter voorberei is om die tussentydse herstelspanning (TRV) te weerstaan.

• Tydelike Onderbreking: Gekontroleerde switching verseker dat die onderbreking plaasvind wanneer die opening reeds 'n voldoende afstand bereik het. Hierdie tydsbestuur minimaliseer die waarskynlikheid van herontbranding en help om stabiele stelselverrigting te handhaaf.

• Vermindering van Spanningsverhoging: Deur herontbrandings te vermy, verminder gekontroleerde switching ook die risiko van spanningsverhoging. Die stelselspanning bly nader aan die verwagte waardes, wat spanning op isolasie en ander komponente verminder.

Voordelige van Gekontroleerde Switching

• Verbeterde Betroubaarheid: Gekontroleerde switching verbeter die algehele betroubaarheid van die sirkelonderbreker, veral in toepassings wat shunt-reactors behels. Dit verminder die voorkoms van meervoudige herontbrandings, wat andersins kan lei tot toerustingsskade of stelselinstabiliteit.

• Verbeterde Prestasie: Deur herontbrandings te vermy, verseker gekontroleerde switching dat die sirkelonderbreker binne sy ontwerpparameters funksioneer, wat optimale prestasie handhaaf en die leeftyd van die toerusting verleng.

• Kostebesparinge: Die verminderde frekwensie van herontbrandings kan lei tot kostebesparinge deur onderhoudsvereistes te verminder en potensiële toerustingmislukkings te voorkom.