Ufunguzi wa Vokiti wakati wa Kuswitcha Shunt Reactor katika Circuit Breakers

Kusukuma Shunt-Reactor: Utaratibu wa Kawaida wa Kusukuma Mwendo wa Vifaa vya Inductive-Load

Kusukuma shunt-reactor ni moja ya utaratibu wa kawaida zaidi katika kusukuma mwendo wa vifaa vya inductive-load. Shunt reactors zinastahimili ili kusaidia kujibu capacitance ya mstari wa juu na zinakusukumwa ndani au nje kulingana na ongezeko la wakati wa mstari. Tangu shunt reactor anaweza kutathmini kama circuit element yenye capacitance ya ghafla, circuit ya load sawa inaweza kurudia kuwa LC (inductor-capacitor) circuit rahisi.

Mawimbi ya Umeme wakati wa Kusukumu

Wakati wa kusukumu, ambayo mara nyingi huchangia kusukumu current chopping, circuit ya LC hutengeneza mawimbi ya umeme. Umeme wa juu, Ump, unafikia paka ambayo ni 1 per unit (p.u.) ya umeme wa system zingatia mchango zaidi kutokana na current chopping. Mara nyingi, single-frequency oscillatory transient recovery voltage (TRV) ni ya kingine, imeelekezwa na IEC 62271-110 kwenye viwango kati ya 6.8 kHz kwenye umeme wa kiwango cha 72.5 kV na 1.5 kHz kwenye 800 kV.

Muda Mfupi wa Arcing na Hatari ya Re-ignition

Kama kusukumu current ya capacitive, current ya reactor ni chache sana kiasi cha kusukumu kutokea baada ya muda mfupi wa arcing. Hii ina maana kwamba toka ya circuit-breaker inaweza kuwa haijawafanikiwa kupata umbali usafi kwa point ya zero current ili kukidhuru TRV. Ikiwa hii itatokea, breakdown itaonekana, kuleta re-ignition. Katika hali hii, re-ignition inatafsiriwa kama re-ignition kwa sababu high-frequency TRV huchangia kutokea ndani ya robo la power-frequency period baada ya kusukumu.

Discharge ya Energy Chache katika Re-ignition ya Inductive

Vipengele vya restrike katika circuits za capacitive, energy iliyotumika kwa discharge ya re-ignition ya inductive ni chache sana, kwa mujibu wa discharge ya capacitance ya ghafla tu. Current ya re-ignition ya kingine itaenda, na toka inaweza kuwa au isisite kurecover kutoka kwa tukio. Wakati wa mzunguko wa current ya re-ignition, toka ya fungua hutarajiwa kufika umeme wa breakdown kidogo chache. Baada ya current ya re-ignition kusukumwa, TRV ijayo inaweza tena kuleta re-ignition. Hii inaweza kutokea zaidi kwa sababu, wakati wa mzunguko wa kingine, current ya power-frequency katika reactor huchangia kidogo, kusababisha TRV ya pili kuwa steep na inaweza kuwa juu zaidi kuliko ile iliyotangulia.

Re-ignitions Nyingi na Ongezeko la Umeme

Mfululizo wa re-ignitions unatafsiriwa kama multiple re-ignitions, na ongezeko la kidole cha umeme wa re-ignition kinatafsiriwa kama (inductive) voltage escalation. Re-ignitions nyingi zinaweza kuwa vigumu sana kwa gas and oil circuit breakers, kwa sababu hiyo kusukumu shunt-reactor mara nyingi huwezi "a circuit-breaker's nightmare." Hii ni hasi kwa sababu kusukumu shunt-reactor ni kazi ya kila siku, ikibadilisha kuwa chanzo kwa mara nyingi cha stress kwa vifaa haya.

Tathmini ya SF6 Circuit Breaker Test na Re-ignitions Nyingi

Katika figure inayotoeza test ya SF6 circuit breaker, saba re-ignitions zinaweza kutambuliwa kabla ya recovery kupatakiwa. Mara moja baada ya kila re-ignition, current ya re-ignition ya kingine inaendelea kusukumiana kwa muda wa takriban 100 μs. Umeme wa juu uliotarajiwa katika reactor ya load ni 2.3 p.u.. Bila re-ignitions, umeme wa juu uliangalaukuwa 1.08 p.u. kutokana na current ya chopping chache sana. Paka ya TRV (transient recovery voltage) ni 3.3 p.u..

Matumizi Muhimu:

• Re-ignitions Nyingi: Ingawa current ya chopping ni chache sana, umeme wa load huanza kusonga zaidi baada ya re-ignitions nyingi. Hii inachora uhaba muhimu wa re-ignitions kwenye viwango vya umeme wa system.

• Current ya Re-ignition ya Kingine: Current ya re-ignition inajulikana kwa kingine yake, ambayo husukumiana kwa muda mfupi (takriban 100 μs). Muda mfupi huu unaondokana kwa umeme kuongezeka haraka, kuleta re-ignitions ijayo.

• Ongezeko la Umeme: Umeme wa juu katika reactor ya load unatarajiwa kuwa 2.3 p.u., ambao ni mara mbili zaidi ya umeme uliyotarajiwa bila re-ignitions (1.08 p.u.). Paka ya TRV ya 3.3 p.u. inaonyesha upungufu wa ongezeko la umeme lilotokana na re-ignitions nyingi.

Kuzuia Re-ignitions Nyingi katika Kusukumu Shunt-Reactor

Re-ignitions nyingi wakati wa kusukumu shunt-reactor zinaweza kuzuizwa kwa urahisi kwa kutumia teknolojia za controlled switching. Badala ya kutumia separation ya random contact, controlled switching husaidia kuhakikisha kuwa contacts zinaseparete mapema kabla ya current zero point. Mtazamo huu unaleta faida kadhaa:

• Kuzuia Muda Mfupi wa Arcing: Kwa kuseparetea contacts mapema, muda wa arcing unapongezeka, kusaidia toka kupata umbali usafi kabla ya current kusukumiana kwa kilele. Hii hutokomeza hatari ya re-ignition, kwa sababu toka inaweza kudhibiti TRV vizuri zaidi.

• Interruption sahihi: Controlled switching husaidia kuhakikisha kuwa interruption hutokana wakati toka imeshafikia umbali usafi. Timing hii hutokomeza hatari ya re-ignition na husaidia kudhibiti performance safi ya system.

• Ongezeko la Umeme lililo chache: Kwa kuzuia re-ignitions, controlled switching pia hutokomeza hatari ya ongezeko la umeme. Umeme wa system hunaenda karibu zaidi na viwango vilivyotarajiwa, kutokomeza stress kwenye insulation na vifaa vingine.

Faides za Controlled Switching

• Reliability Imara: Controlled switching hutokomeza reliability kamili ya circuit breaker, hasa katika matumizi yanayohusiana na shunt reactors. Hutokomeza kuonekana ya re-ignitions nyingi, ambayo inaweza kuleta sarafu ya vifaa au utovu wa system.

• Performance Bora: Kwa kuzuia re-ignitions, controlled switching husaidia kuhakikisha kuwa circuit breaker inafanya kazi kwenye paramita zilizotarajiwa, kudhibiti performance safi na kudhidi lifespan ya vifaa.

• Mapato ya Gharama: Kutokomeza frequency ya re-ignitions inaweza kutokomeza gharama kwa kutosha kwa kutokomeza tabasamu ya uzalishaji na kuzuia sarafu ya vifaa.