Sprieguma Palielināšanās Paralēlā Reaktora Pārslēgšanā Mazāko Īpašumu Slodzeskārtē

Edwiin

Lauks: Sprieguma pārslēgts

China

Paralēlais reaktors: Bieži izmantotā prakse induktīvo slodzes pārslēgšanā

Paralēlā reaktora pārslēgšana ir viena no biežāk izmantotajām praksēm induktīvo slodzes pārslēgšanā. Paralēlie reaktori tiek instalēti, lai kompensētu gaisa līnijas kapacitanci, un tie tiek ieslēgti vai atslēgti atkarībā no momentānās līnijas slodzes. Tā kā paralēlo reaktoru var uzskatīt par apkopoto elektrosķemas elementu ar blakuskapacitanci, ekvivalento slodzes elektrosķemu var vienkāršot līdz vienkāršam LC (induktors-kondensators) elektrosķemai.

Sprieguma svārstības pārtraukuma brīdī

Pārtraukuma brīdī, kas bieži ietver strāvas sadalīšanu, LC elektrosķema izraisa sprieguma svārstības. Maksimālais spriegums, $U_{m p}$ , sasniedz virsotni, kas ir 1 vienība (v.) sistēmas spriegumā, papildināta ar strāvas sadalīšanas papildu ieguldījumu. Parasti vienfrekvenču oscilatoriskā īstermiņa atjaunošanās spriegums (TRV) ir augstas frekvences, standartizēts IEC 62271-110 normā, vērtības starp 6,8 kHz pie nomālā sprieguma 72,5 kV un 1,5 kHz pie 800 kV.

Īss loka laiks un jaunākošanas risks

Līdzīgi kapacitīvo strāvas pārslēgšanai, reaktora strāva ir tik zema, ka pārtraukums var notikt pēc ļoti īsa loka laika. Šis īsais laiks nozīmē, ka šķirtnes attālums var nebūt pietiekams, lai izturētu TRV strāvas nullei punktā. Ja tas notiek, notiek procesa traucēšanās, kas ved pie jaunākošanas. Šajā gadījumā jaunākošana tiek dēvēta par jaunākošanu, jo augstfrekvenčais TRV to izraisa mazāk nekā ceturtdaļā tālrunības frekvences periods pēc pārtraukuma.

Zema enerģija induktīvā jaunākošanā

Atšķirībā no jaunākošanas kapacitīvos elektrosķemās, enerģija, ko nodrošina induktīvā jaunākošanā, ir salīdzinoši zema, būtībā būdama tikai blakuskapacitances izrādīšanās. Pārejošs augstfrekvenčais jaunākošanas strāvas plūsma, un šķirtne var vai nu atjaunoties no šī notikuma, vai nē. Jaunākošanas strāvas plūsmas laikā atvērto šķirtnes spriegums sasniedz tikai nedaudz lielāku traucēšanās spriegumu. Pēc jaunākošanas strāvas pārtraukuma, nākamais augstākais TRV vēlreiz var izraisīt jaunākošanu. Tas ir vēl iespējamāks, jo īsā periodā, kad strāva plūst, reaktora tālrunības frekvences strāva nedaudz palielinās, padarot otro TRV smagāku un potenciāli lielāku par iepriekšējo.

Vairākas jaunākošanas un sprieguma pieaugums

Jaunākošanu secība tiek saukta par vairākām jaunākošanām, un jaunākošanas sprieguma vērtības渐进式电压升高。多次重燃对气体和油断路器来说尤其具有挑战性，因此并联电抗器切换有时被称为“断路器的噩梦”。特别是因为并联电抗器切换是日常操作，这使得这些设备经常承受压力。

SF6断路器测试中多次重燃的分析

在给定的SF6断路器测试图中，可以看到在恢复之前发生了七次重燃。每次重燃后，一个非常高频的重燃电流使间隙导通大约100 μs。负载电抗器上达到的最大电压为2.3 p.u.。如果没有重燃，由于非常小的截流电流，最大电压将仅为1.08 p.u.。瞬态恢复电压（TRV）的峰值为3.3 p.u.。

关键观察：

多次重燃：尽管截流电流非常小，但经过多次重燃后，负载电压显著升高。这突显了重燃对系统电压水平的关键影响。
高频重燃电流：重燃电流的特点是其频率非常高，使间隙在短时间内（约100 μs）保持导通。这种短时间的导通允许电压迅速上升，导致随后的重燃。
电压升高：负载电抗器上的最大电压达到2.3 p.u.，这是没有重燃时预期电压（1.08 p.u.）的两倍多。TRV峰值为3.3 p.u.进一步强调了由多次重燃引起的电压升高的严重性。

防止并联电抗器切换中的多次重燃

通过可控切换技术可以有效避免并联电抗器切换过程中的多次重燃。与依赖随机触点分离不同，可控切换确保触点在电流过零点之前提前分离。这种方法提供了几个优势：

避免短弧时间：通过提前分离触点，延长了弧光时间，使间隙在电流自然达到零点之前达到足够的间距。这降低了重燃的风险，因为间隙更好地准备承受瞬态恢复电压（TRV）。
及时中断：可控切换确保在间隙已经达到足够间距时进行中断。这种时机减少了重燃的可能性，并有助于维持系统的稳定性能。
减少电压升高：通过防止重燃，可控切换还减轻了电压升高的风险。系统电压更接近预期值，减少了绝缘和其他组件的压力。