Pinge Tõus Väljundreaktori Lüliti Sulgemisel Verebrakes
Shunt-Reactor Switching: A Common Practice in Inductive-Load Switching
Shunt-reactor switching onega mõistlikum tava induktiivsete laadimiste lülitamisel. Shunt-reaktorid paigutatakse õhklinna kapatsitantsi kompenseerimiseks ja neid sisse või välja lülitatakse hetkelikku linjalaaenõude järgi. Kuna shunt-reaktorit saab käsitleda kui koguustruktuuriga ringkonnaga, mis sisaldab otsesid kapatsitante, siis ekvivalentne laadi ringkond lihtsustub otseste LC (induktiiv-kapatsiitor) ringikonnaks.
Pingeoskillasid katkestamisel
Katkestamise hetkel, mis tihti hõlmab tingimustekatkist, toodab LC ringkond pingeoskillasid. Maksimaalne pinge, , jõuab tippuväärtusele, mis on süsteemi pingest üks per unit (p.u.) suurem tingimustekatkise lisakontrolli tõttu. Tavaliselt on ühe-sageduslik oskilleeruv ajutine taastumispinge (TRV) kõrge sagedusega, mida IEC 62271-110 standardizeerib väärtustele 6.8 kHz nimipinge 72.5 kV korral ja 1.5 kHz 800 kV korral.
Lühike varbepikkus ja uuesti läbimise risk
Sarnaselt kapatsiitiivi laadimiste lülitamisele on reaktori laadimine piisavalt madal, et katkestus võib toimuda väga lühika varbepikkuse järel. See lühike kestus tähendab, et lülitite vahekaugus ei ole pruugi olla piisav TRV vastu. Kui see juhtub, toimub lõhke, mis viib uuesti läbimiseni. Sellisel juhul nimetatakse uuesti läbimist uuesti läbimiseks, kuna kõrge sagedusega TRV põhjustab selle, et see toimub poolte pingeperioodi jooksul katkestuse järel.
Madal energia väljund induktiivses uuesti läbimises
Erinevalt kapatsiitiivsetest ringkondadest, mille uuesti läbimise energianõudlus on suur, on induktiivse uuesti läbimise energianõudlus suhteliselt madal, kuna see on peamiselt otseseid kapatsitante lahtilaskemine. Lühike aeg kõrge sagedusega uuesti läbimise laadi voolab, ja vahekate võib või ei tohiks sündmusest taastuda. Uuesti läbimise laadi voolamise ajal jõuab avanenud vahekoht vaid veidi kõrgemale lõhkepingeni. Pärast uuesti läbimise laadi katkestamist võib järgnev kõrgem TRV uuesti läbimiseni viia. See on tõenäolisem, kuna lühika joonistamise perioodil kasvab reaktoris pingeperioodi laadimine veidi, mis tekitab teise TRV-d kergemini ja potentsiaalselt kõrgema, kui eelmist.
Mitmed uuesti läbimised ja pinge tõus
Uuesti läbimiste jada nimetatakse mitmeteks uuesti läbimisteks, ja uuesti läbimise pinge väärtuse järk-järguline tõus nimetatakse (induktiivseks) pingetõusuks. Mitmed uuesti läbimised võivad olla eriti väljakutsetena gaasi ja nafta lülititele, seetõttu nimetatakse shunt-reaktori lülitamist mõnikord "lülitite öökohtadeks". See on eriti tõene, kuna shunt-reaktori lülitamine on päevapärane operatsioon, mis muudab selle sagedaseks pingete allikaks nende seadmete jaoks.
SF6 lülitite testi analüüs mitmete uuesti läbimiste korral
Antud joonis SF6 lülitite testi kohta näitab, et enne taastumist toimub seitsme uuesti läbimist. Iga uuesti läbimise järel jääb vahekoht veidi aega (umbes 100 μs) joonistamiseks kõrge sagedusega uuesti läbimise laadimise tõttu. Laadimise reaktori üle jõutud maksimaalne pinge on 2.3 p.u.. Ilma uuesti läbimisteta oleks maksimaalne pinge olnud 1.08 p.u. väikese tingimustekatkise tõttu. Ajutise taastumispinge (TRV) tippuväärtus on 3.3 p.u..
Olulised märkused:
Mitmed uuesti läbimised: Hoolimata väikese tingimustekatkise kogusest, tõuseb laadimise pinge oluliselt mitmete uuesti läbimiste järel. See rõhutab uuesti läbimiste kriitilist mõju süsteemi pingetaset.
Kõrge sagedusega uuesti läbimise laadimine: Uuesti läbimise laadimine on oma kõrge sageduse poolest tunnustatud, mis hoiab vahekohta veidi aega (umbes 100 μs) joonistamiseks. See lühike aeg võimaldab pinge kiiresti kasvada, mis viib järgnevatele uuesti läbimistele.
Pinge tõus: Laadimise reaktori üle jõutud maksimaalne pinge on 2.3 p.u., mis on rohkem kui kahe korda suurem, kui oodatud pinge ilma uuesti läbimisteta (1.08 p.u.). TRV tippuväärtus 3.3 p.u. rõhutab veelgi pinge tõusu rasketolu, mille mitmed uuesti läbimised põhjustavad.
Mitmete uuesti läbimiste vältimine shunt-reaktori lülitamisel
Shunt-reaktori lülitamisel saab mitmeid uuesti läbimisi tõhusalt vältida kontrollitud lülitamise meetodite abil. Selle asemel, et sõltuda juhuslikust kontaktide eraldamisest, tagab kontrollitud lülitamine, et kontaktid eraldatakse juba enne nullpunktset laadi. See lähenemine pakub mitmeid eeliseid:
Lühike varbepikkuse vältimine: Kontaktide varajase eraldamise kaudu pikeneb varbepikkus, mis võimaldab vahekohtale saavutada piisava kauguse enne, kui laadimine loomulikult nullpunktini jõuab. See vähendab uuesti läbimise riski, kuna vahekoht on paremini valmis vastu taastumispinge (TRV).
Ajaliselt sobiv katkestus: Kontrollitud lülitamine tagab, et katkestus toimub siis, kui vahekoht on juba piisava kauguse jõudnud. See aeg vähendab uuesti läbimise riski ja aitab säilitada stabiilset süsteemi tööd.
Vähendatud pinge tõus: Uuesti läbimiste vältimise kaudu vähendab kontrollitud lülitamine ka pinge tõusu riski. Süsteemi pinge jääb lähemaks oodatud väärtustele, mis vähendab isolatsiooni ja teiste komponentide pinget.
Kontrollitud lülitamise eelised
Parandatud usaldusväärsus: Kontrollitud lülitamine parandab lülitite üldist usaldusväärsust, eriti shunt-reaktoritega seotud rakendustes. See vähendab mitmeid uuesti läbimiste esinemist, mis muul juhul võivad põhjustada seadmete kahjustust või süsteemi ebastabiilsust.
Parandatud tööüksus: Uuesti läbimiste vältimise kaudu tagab kontrollitud lülitamine, et lülitite töö jääb oma disainiparametrite piires, säilitades optimaalse tööüksuse ja pikendades seadmete eluaja.
Kulu kokkuhoiu: Uuesti läbimiste sageduse vähendamine võib tuua kulukokkuhoiuga, vähendades hoolduse nõudmist ja vältides potentsiaalsete seadmete kahjustusi.
