Μέθοδοι περιορισμού της υπερτάσης κατά την εναλλαγή σε Υψηλή Εξαιρετικά Τάση (EHV)

Γρήγορη Εισαγωγή Παράλληλων Αντιδραστών

Σκοπός:

Οι παράλληλοι αντιδραστές χρησιμοποιούνται κυρίως για την επιστροφή της ικανότητας μακρών μεταφορικών γραμμών, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε υπερτάσεις και προβλήματα με την ενεργή ισχύ. Οι αντιδραστές παρέχουν δευτερεύοντα πλεονεκτήματα με τη μείωση των υπερτάσεων κατά τη σύνδεση, αλλά αυτό δεν είναι συνήθως ο κύριος λόγος που τοποθετούνται. Οι κύριοι στόχοι των παράλληλων αντιδραστών περιλαμβάνουν:

• Επιστροφή Ικανότητας: Οι μακρές μεταφορικές γραμμές έχουν σημαντική ικανότητα, ειδικά σε επίπεδα Υπερυψηλής Τάσης (ΥΥΤ). Αυτή η ικανότητα μπορεί να προκαλέσει υπερτάσεις, ειδικά κατά τη διάρκεια ελαφρών φορτίων ή όταν η γραμμή είναι ανοιχτή. Οι παράλληλοι αντιδραστές βοηθούν στη μείωση αυτών των υπερτάσεων παρέχοντας μια ενεργή φορτία που αντισταθμίζει τις ικανοτικές επιδράσεις.

• Μείωση των Υπερτάσεων Κατά τη Σύνδεση: Ενώ δεν είναι ο κύριος σκοπός, οι παράλληλοι αντιδραστές μπορούν επίσης να μειώσουν τις υπερτάσεις κατά τη σύνδεση. Κατά την άνοιγη ή κλείσιμο ενός ενεργοποιητή, μπορούν να προκύψουν παρατηρητικές υπερτάσεις. Οι παράλληλοι αντιδραστές μπορούν να απορροφήσουν μέρος αυτών των παρατηρητικών, έτσι ώστε να μειωθεί η ένταση των υπερτάσεων.

Εφαρμογή:

• Οι παράλληλοι αντιδραστές τοποθετούνται συνήθως σε υποσταθμείς κατά μήκος μακρών μεταφορικών γραμμών, ειδικά σε συστήματα ΥΥΤ όπου η ικανοτική επίδραση είναι πιο εμφανής.

• Δεν προστίθενται συνήθως μόνο για τη μείωση των υπερτάσεων κατά τη σύνδεση, καθώς άλλα μέτρα (όπως οι αντιστοί σύνδεσης ή η ελεγχόμενη σύνδεση) είναι πιο αποτελεσματικά για αυτό το συγκεκριμένο σκοπό.

Αντιστοί Σύνδεσης

Σκοπός:

Οι αντιστοί σύνδεσης χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό της αύξησης της τάσης στο παραληπτικό άκρο μιας μεταφορικής γραμμής όταν ενεργοποιείται. Ο κύριος στόχος είναι να διατηρηθεί η τάση εντός αποδεκτών ορίων, συνήθως γύρω στο 2 μοναδικά (m.u.), για να προληφθεί η βλάβη των εξοπλισμών και να εξασφαλιστεί η σταθερότητα του συστήματος.

Λειτουργία:

• Όταν μια μεταφορική γραμμή ενεργοποιείται, μια ξαφνική ένταση ρεύματος μπορεί να προκαλέσει σημαντική αύξηση της τάσης στο παραληπτικό άκρο, οδηγώντας σε υπερτάσεις.

• Οι αντιστοί σύνδεσης συνδέονται προσωρινά σε σειρά με τον ενεργοποιητή κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης. Περιορίζουν την αρχική ένταση ρεύματος και ελαφρύνουν τις παρατηρητικές, έτσι ώστε να προληφθεί η υπέρβαση της τάσης των 2 m.u.

• Μόλις οι παρατηρητικές έχουν καταστεί ασθενείς, οι αντιστοί παρακαμπτούνται και η γραμμή λειτουργεί φυσικά.

Πλεονεκτήματα:

• Περιορισμός της Τάσης: Διατηρεί την τάση στο παραληπτικό άκρο εντός ασφαλών ορίων, προστατεύοντας τους εξοπλισμούς και εξασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία.

• Εξουδετέρωση Παρατηρητικών: Μειώνει την ένταση των υπερτάσεων κατά τη σύνδεση, το οποίο είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε συστήματα ΥΥΤ.

Κατά Φάσεις Κλείσιμο

Αρχή:

Το κατά φάσεις κλείσιμο περιλαμβάνει το κλείσιμο των μεμονωμένων πόλων ενός τριφασικού ενεργοποιητή με διαφορά μισού κύκλου. Η ιδέα είναι να επιτραπεί η ασθένεια των παρατηρητικών της πρώτης φάσης πριν από την ενεργοποίηση της επόμενης φάσης, έτσι ώστε να μειωθεί η πιθανότητα σημαντικών υπερτάσεων.

Λειτουργία:

• Σε ένα τριφασικό σύστημα, κάθε φάση κλείνεται σε διαδοχή, με καθυστέρηση μισού κύκλου (10 ms σε 50 Hz ή 8.33 ms σε 60 Hz) μεταξύ κάθε φάσης.

• Με το κατά φάσεις κλείσιμο, οι παρατηρητικές που παράγονται από την πρώτη φάση έχουν χρόνο να ασθενούν πριν η επόμενη φάση ενεργοποιηθεί. Αυτό μειώνει τη συνολική επίδραση των παρατηρητικών και ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο υπερτάσεων.

Πλεονεκτήματα:

• Εξουδετέρωση Παρατηρητικών: Επιτρέπει την ασθένεια των παρατηρητικών της πρώτης φάσης πριν από την ενεργοποίηση της επόμενης φάσης, μειώνοντας τη συνολική σημαντικότητα των υπερτάσεων.

• Απλοποιημένη Εφαρμογή: Δεν απαιτεί περίπλοκα συστήματα ελέγχου, καθιστώντας το μέθοδο αυτό απλό και οικονομικά αποδοτικό για την εξουδετέρωση υπερτάσεων.

Αντικεραυνικά Σημεία Γραμμής

Σκοπός:

Τα αντικεραυνικά σημεία γραμμής εγκαθίστανται στα άκρα των μεταφορικών γραμμών για να προστατεύουν από υπερτάσεις που προκαλούνται από κεραυνοπέτεις ή επιχειρήσεις σύνδεσης. Περιορίζουν τις υπερτάσεις στα σημεία που εγκαθίστανται στο προστατευτικό επίπεδο του αντικεραυνικού.

Λειτουργία:

• Τα αντικεραυνικά σημεία σχεδιάζονται να διαγωγούν περιττή ενέργεια από το σύστημα όταν οι υπερτάσεις υπερβαίνουν ένα συγκεκριμένο όριο. Καταστρέφουν την τάση σε ασφαλές επίπεδο, προληπτικά τη βλάβη των εξοπλισμών και εξασφαλίζοντας την ακεραιότητα του συστήματος μεταφοράς.

• Συνήθως, τα αντικεραυνικά σημεία τοποθετούνται στα δύο άκρα της μεταφορικής γραμμής (αποστολή και λήψη). Ωστόσο, περιορίζουν τις υπερτάσεις μόνο σε αυτά τα συγκεκριμένα σημεία και δεν παρέχουν προστασία κατά την ολότητα της γραμμής.

Πλεονεκτήματα:

• Προστασία από Υπερτάσεις: Επιτυχώς προστατεύει τους εξοπλισμούς στα σημεία γραμμής από υπερτάσεις που προκαλούνται από κεραυνοπέτεις ή επιχειρήσεις σύνδεσης.

• Στοχευμένη Προστασία: Παρέχει εστιασμένη προστασία σε κρίσιμα σημεία του συστήματος χωρίς την ανάγκη για πρόσθετο εξοπλισμό κατά την ολότητα της γραμμής.

Ελεγχόμενη Σύνδεση

Αρχή:

Η ελεγχόμενη σύνδεση είναι μια προηγμένη μέθοδος περιορισμού που χρησιμοποιεί έναν δυναμικό ελεγκτή για την ανάλυση της διαφορικής τάσης στον ενεργοποιητή, την πρόβλεψη μελλοντικών ελάχιστων τάσεων και το κλείσιμο του ενεργοποιητή στην ιδανική στιγμή για τη μείωση των υπερτάσεων. Ο συνολικός διαδικαστικός πρέπει να ολοκληρωθεί εντός λιγότερου από 0,5 δευτερόλεπτα για να είναι αποτελεσματικός.

Λειτουργία:

• Ένας δυναμικός ελεγκτής παρακολουθεί συνεχώς τη διαφορά τάσης στον ενεργοποιητή.

• Αναγνωρίζει τα σημεία ελάχιστης τάσης και προβλέπει πότε θα προκύψουν μελλοντικά ελάχιστα.

• Ο ελεγκτής στη συνέχεια κλείνει τον ενεργοποιητή στο προβλεπόμενο σημείο ελάχιστης τάσης, εξασφαλίζοντας ότι το κλείσιμο συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας περιόδου χαμηλής τάσης και μειώνοντας τον κίνδυνο υπερτάσεων.

• Αυτή η μέθοδος απαιτεί γρήγορους και ακριβείς αλγόριθμους ελέγχου, καθώς και ακριβή χρονοδιάγραμμα για να εξασφαλίσει ότι ο ενεργοποιητής κλείνει στην ιδανική στιγμή.

Πλεονεκτήματα:

• Μείωση των Υπερτάσεων: Με το κλείσιμο του ενεργοποιητή στο ιδανικό σημείο τάσης, η ελεγχόμενη σύνδεση μειώνει σημαντικά την ένταση των υπερτάσεων.

• Βελτίωση της Σταθερότητας του Συστήματος: Βοηθά στη διατήρηση της σταθερότητας του συστήματος προληπτικά της υπερβολικής αύξησης της τάσης κατά την ενεργοποίηση της γραμμής.

• Προηγμένη Τεχνολογία: Προσφέρει μια πιο προηγμένη και αποτελεσματική λύση σε σύγκριση με παραδοσιακές μεθόδους όπως το κατά φάσεις κλείσιμο ή τους αντιστούς σύνδεσης.

Προφίλ Υπερτάσεων σε Μακρές Γραμμές ΥΥΤ

Το σχήμα που δείχνει το προφίλ των υπερτάσεων σε μια μακρά γραμμή ΥΥΤ δείχνει την αποτελεσματικότητα διαφόρων επιλογών περιορισμού υπερτάσεων. Κάθε μέθοδος έχει τη δική της επίδραση στα επίπεδα υπερτάσεων, και η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του συστήματος.

• Γρήγορη Εισαγωγή Παράλληλων Αντιδραστών: Μειώνει τις υπερτάσεις λόγω της ικανότητας της γραμμής και παρέχει μερική μείωση των υπερτάσεων κατά τη σύνδεση.

• Αντιστοί Σύνδεσης: Περιορίζουν την τάση στο παραληπτικό άκρο στα 2 m.u., ελέγχοντας αποτελεσματικά τις υπερτάσεις κατά την ενεργοποίηση της γραμμής.

• Κατά Φάσεις Κλείσιμο: Μειώνει