EHK:n ylikannusteiden vähentämismenetelmät
Sivupuolisen reaktorin nopea asentaminen
Tarkoitus:
Sivupuoliset reaktorit käytetään pääasiassa pitkien siirtolinjojen kapasitanssin kompensointiin, mikä voi johtaa ylikirjaustilanteisiin ja reaktivivoimakysymyksiin. Ne tarjoavat toissijaisesti hyötyä kytkemisovervoltagejen vähentämisessä, kun ne ovat yhdistetty, mutta tämä ei ole yleensä sähköalan yritysten pääsyy niiden asentamiseen. Sivupuolisten reaktorien tärkeimmät tavoitteet sisältävät:
Kapasitanssin kompensaatio: Pitkillä siirtolinjoilla on merkittävä kapasitanssi, erityisesti erittäin korkean jännite (EHV) tasolla. Tämä kapasitanssi voi aiheuttaa ylikirjausta, erityisesti kevyen kuorman olosuhteissa tai kun linja on avoinna. Sivupuoliset reaktorit auttavat vähentämään näitä ylikirjausarvoja tarjotessaan reaktiivinen kuorma, joka vastapainottaa kapasitiivisia vaikutuksia.
Kytkemisovervoltagejen vähentäminen: Vaikka ei ole pääasiallinen tarkoitus, sivupuoliset reaktorit voivat myös vähentää kytkemisovervoltageja. Kun pistoke katketaan tai suljetaan, tilapäisiä overvoltageja voi ilmetä. Sivupuoliset reaktorit voivat absorboida osan näistä transienteista, mikä vähentää overvoltagejen suuruutta.
Sovellus:
Sivupuoliset reaktorit asennetaan yleensä alueverkkoon pitkiä siirtolinjoja pitkin, erityisesti EHV-järjestelmissä, joissa kapasitanssin vaikutus on enemmän esillä.
Niitä ei yleensä lisätä vain kytkemisovervoltageiden vähentämiseksi, koska muita toimenpiteitä (kuten sulkeutumisvastukset tai ohjattu sulkeutuminen) ovat tehokkaampia tähän tarkoitukseen.
Sulkeutumisvastukset
Tarkoitus:
Sulkeutumisvastukset käytetään rajoittamaan siirtolinjan vastaanottopään jänniten nousua, kun se on energisoitu. Pääasiallinen tavoite on pitää jännite hyväksyttävissä rajoissa, tyypillisesti noin 2 per unit (p.u.), estääksemme laitteen vaurioitumisen ja varmistamaan järjestelmän vakauden.
Toiminta:
Kun siirtolinja on energisoitu, äkillinen virtasuuruuden nousu voi aiheuttaa merkittävän jänniten nousua vastaanottopään, mikä johtaa overvoltage-tilanteisiin.
Sulkeutumisvastukset on yhdistetty väliaikaisesti pistokeen kanssa sulkeutumisoperaation aikana. Ne rajoittavat alkuperäistä virtasuuruuden nousua ja vaimentavat kaikki tulokseksi syntyvät transienteet, estäen siten jänniten ylittämästä 2 p.u.:n.
Kun transienteet ovat hälventyneet, vastukset ohitetaan, ja linja toimii normaalisti.
Eduet:
Jännitteen rajoittaminen: Pidetään vastaanottopään jännite turvallisissa rajoissa, suojelee laitteita ja varmistaa vakavan toiminnan.
Transienttien vaimentaminen: Vähentää kytkemisovervoltageiden suuruutta, mikä on erityisen tärkeää EHV-järjestelmissä.
Fasaattien vaiheittainen sulkeutuminen
Periaate:
Fasaattien vaiheittainen sulkeutuminen tarkoittaa kolmifaseisen pistokeen fasaattien yhden puolen kierroksen välein tapahtuvaa sulkeutumista. Ajatuksena on antaa ensimmäisessä faasissa syntyvien transienteiden hälventyä ennen kuin seuraava fas suljetaan, mikä vähentää vakavia overvoltage-tilanteiden todennäköisyyttä.
Toiminta:
Kolmifaseisessa järjestelmässä kukin fas suljetaan järjestyksessä, puolen kierroksen (10 ms 50 Hz:ssa tai 8.33 ms 60 Hz:ssa) välillä jokaisen fasen välillä.
Fasaattien vaiheittaisella sulkeutumisella ensimmäisen fasen synnyttämät transienteet ehtivät hälventyä ennen kuin seuraava fas energisoituu. Tämä vähentää transienteiden yhteistä vaikutusta ja minimoi overvoltage-tapahtumien riskiä.
Eduet:
Transienttien hälventäminen: Sallii ensimmäisen fasen synnyttämien transienteiden hajottua ennen kuin seuraava fas suljetaan, mikä vähentää overvoltage-tilanteiden kokonaisvaikutusta.
Yksinkertaistettu toteutus: Ei vaadi monimutkaisia ohjausjärjestelmiä, mikä tekee siitä suhteellisen yksinkertaisen ja kustannustehokkaan menetelmän overvoltage-tilanteiden lievittämiseksi.
Linjan päähän asennettavat valojenkuuluttimet
Tarkoitus:
Linjan päähän asennettavat valojenkuuluttimet asennetaan siirtolinjojen päihin suojaamaan overvoltage-tilanteita, jotka aiheutuvat salaman iskuista tai kytkemistoimintoista. Ne rajoittavat overvoltage-tilanteita niissä paikoissa, joissa ne on asennettu, kuuluttimen suojatasolle.
Toiminta:
Valojenkuuluttimet on suunniteltu kuljettamaan ylijäämäenergia pois järjestelmästä, kun overvoltage-tilanteet ylittävät tietyt rajat. Ne kierrättävät jännitteen turvalliseen tasoon, estäen laitteen vaurioitumista ja varmistamaan siirtolinjan eheyden.
Yleensä valojenkuuluttimet sijoitetaan sekä lähetys- että vastaanottopäihin siirtolinjalta. Kuitenkin ne rajoittavat overvoltage-tilanteita vain noiden tiettyjen paikkojen kohdalla eivätkä tarjoa suojaa koko linjan pituudelle.
Eduet:
Overvoltage-tilanteiden suojaus: Suojaavat tehokkaasti linjan päiden laitteita overvoltage-tilanteista, jotka aiheutuvat salaman iskuista tai kytkemistoiminnoista.
Kohdennettu suojaus: Tarjoavat kohdennettua suojaa kriittisissä paikoissa järjestelmässä ilman, että tarvitaan lisälaitteita koko linjan pituudelle.
Ohjattu sulkeutuminen
Periaate:
Ohjattu sulkeutuminen on edistynyt lievitystoimenpide, jossa käytetään dynaamista ohjaimeen analysoimaan pistoken kautta kulkevan differentiaalijännitteen, ennustamaan tulevia jännitteen minimipisteitä ja sulkeutumaan pistoke optimaaliseen hetkeen overvoltage-tilanteiden minimoinnissa. Koko prosessin on oltava alle 0.5 sekuntia, jotta se olisi tehokasta.
Toiminta:
Dynaaminen ohjain seuraa jatkuvasti pistoken kautta kulkevaa jännitteen eroa.
Se tunnistaa minimijännittpisteet ja ennustaa, milloin tulevat minimipisteet tulevat esiintymään.
Ohjain sulkee sitten pistoken ennustettuun minimijännittpisteeseen, varmistamalla, että sulkeutuminen tapahtuu matalan jännitteen aikana ja minimoi overvoltage-tilanteiden riskiä.
Tämä menetelmä vaatii nopeita ja tarkkoja ohjausalgoritmeja sekä tarkkaa ajoitusta, jotta pistoke sulkeutuisi optimaalisena hetkenä.
Eduet:
Minimoitujen overvoltage-tilanteiden: Sulkeutumalla pistoken optimaaliseen jännitteen pisteeseen, ohjattu sulkeutuminen vähentää merkittävästi overvoltage-tilanteiden suuruutta.
Parannettu järjestelmän vakaus: Auttaa ylläpitämään järjestelmän vakautta estämällä liian suuria jänniten nousuja linjan energisoinnin aikana.
Edistynyt teknologia: Tarjoaa sofistikoituneempaa ja tehokkaampaa ratkaisua verrattuna perinteisiin menetelmiin, kuten fasaattien vaiheittaiseen sulkeutumiseen tai sulkeutumisvastukeihin.
Overvoltage-profiili EHV-pitkillä linjoilla
Kuva, joka näyttää overvoltage-profiilia EHV-pitkillä linjoilla, havainnollistaa eri overvoltage-tilanteiden rajoittamismenetelmien tehokkuutta. Jokaisella menetelmällä on oma vaikutuksensa overvoltage-tilanteiden tasoihin, ja menetelmän valinta riippuu järjestelmän tietystä vaatimuksista.
Sivupuolisen reaktorin nopea asentaminen: Vähentää overvoltage-tilanteita linjan kapasitanssin takia ja tarjoaa jonkin verran kytkemisovervoltagejen vähentämistä.
Sulkeutumisvastukset: Rajoittavat vastaanottopään jännitettä 2 p.u., kontrolloivat tehokkaasti overvoltage-tilanteita linjan energisoinnin aikana.
Fasaattien vaiheittainen sulkeutuminen: Vähentää transienteiden kumulatiivista vaikutusta antamalla niille mahdollisuuden hälventyä fasien sulkeutumisten välillä.
Linjan päähän asennettavat valojenkuuluttimet: Suojaavat linjan päitä overvoltage-tilanteista, mutta eivät tarjoa suojaa koko linjan pituudelle.
Ohjattu sulkeutuminen: Minimoi overvoltage-tilanteita sulkeutumalla pistoken optimaaliseen jännitteen pisteeseen, tarjoaen tehokkaimman kontrollin transientti-overvoltage-tilanteiden hallinnan suhteen.
Nämä menetelmät voidaan käyttää yksitellen tai yhdistettynä saavuttaakseen halutun overvoltage-tilanteiden rajoittamisen EHV-pitkillä linjoilla, järjestelmän tietystä vaatimuksista ja rajoitteista riippuen.
