Kaedah pengurangan tegangan lampau semasa peralihan dalam EHV
Penempatan Cepat Reaktor Seri
Tujuan:
Reaktor seri digunakan terutamanya untuk mengimbangi kapasitansi garis transmisi yang panjang, yang boleh menyebabkan overvoltages dan masalah daya reaktif. Mereka memberikan manfaat sekunder dengan mengurangkan overvoltages semasa disambungkan, tetapi ini biasanya bukan sebab utama utiliti memasangnya. Tujuan utama reaktor seri termasuk:
Pengimbangan Kapasitansi: Garis transmisi yang panjang mempunyai kapasitansi yang signifikan, terutamanya pada tahap Tegangan Sangat Tinggi (EHV). Kapasitansi ini boleh menyebabkan overvoltages, terutamanya semasa keadaan beban ringan atau apabila garis dibuka. Reaktor seri membantu mengurangkan overvoltages ini dengan menyediakan beban reaktif yang menentang kesan kapasitansi.
Pengurangan Overvoltages Semasa Peralihan: Walaupun bukan tujuan utama, reaktor seri juga boleh mengurangkan overvoltages semasa peralihan. Apabila pemutus litar dibuka atau ditutup, overvoltages sementara boleh berlaku. Reaktor seri boleh menyerap beberapa daripada peralihan ini, dengan itu mengurangkan magnitud overvoltages.
Aplikasi:
Reaktor seri biasanya dipasang di substasiun sepanjang garis transmisi yang panjang, terutamanya dalam sistem EHV di mana kesan kapasitansi lebih ketara.
Mereka biasanya tidak ditambah hanya untuk mengurangkan overvoltages semasa peralihan kerana langkah-langkah lain (seperti resistor penutupan atau penutupan terkawal) lebih efektif untuk tujuan spesifik ini.
Resistor Penutupan
Tujuan:
Resistor penutupan digunakan untuk menghadkan kenaikan voltan di hujung penerima garis transmisi semasa ia diberi tenaga. Matlamat utama adalah untuk mengekalkan voltan dalam had yang dapat diterima, biasanya sekitar 2 unit per (p.u.), untuk mencegah kerosakan peralatan dan memastikan kestabilan sistem.
Operasi:
Apabila garis transmisi diberi tenaga, lonjakan arus tiba-tiba boleh menyebabkan kenaikan voltan yang signifikan di hujung penerima, menyebabkan keadaan overvoltages.
Resistor penutupan sementara disambungkan secara bersiri dengan pemutus litar semasa operasi penutupan. Mereka menghadkan lonjakan arus awal dan meredamkan sebarang peralihan yang timbul, dengan itu mencegah voltan melebihi 2 p.u.
Setelah peralihan mereda, resistor dilewatkan, dan garis beroperasi secara normal.
Manfaat:
Pembatasan Voltan: Mengekalkan voltan hujung penerima dalam had yang selamat, melindungi peralatan dan memastikan operasi stabil.
Pengekalan Peralihan: Mengurangkan magnitud overvoltages semasa peralihan, yang boleh sangat penting dalam sistem EHV.
Penutupan Pole Bertingkat
Prinsip:
Penutupan pole bertingkat melibatkan penutupan tiap-tiap pole pemutus litar tiga fasa satu setengah siklus apart. Idea ini adalah untuk membolehkan peralihan pada fasa pertama mereda sebelum fasa seterusnya ditutup, dengan itu mengurangkan kemungkinan overvoltages yang serius.
Operasi:
Dalam sistem tiga fasa, setiap fasa ditutup secara berperingkat, dengan jeda setengah siklus (10 ms pada 50 Hz atau 8.33 ms pada 60 Hz) antara setiap fasa.
Dengan menunda penutupan, peralihan yang dihasilkan oleh fasa pertama mempunyai masa untuk mereda sebelum fasa seterusnya diberi tenaga. Ini mengurangkan kesan kumulatif peralihan dan mengurangkan risiko kejadian overvoltages.
Manfaat:
Pengekalan Peralihan: Membolehkan peralihan dari fasa pertama mereda sebelum fasa seterusnya ditutup, mengurangkan keseluruhan keparahan overvoltages.
Pelaksanaan Ringkas: Tidak memerlukan sistem kawalan kompleks, menjadikannya kaedah yang relatif mudah dan ekonomi untuk mengurangkan overvoltages.
Arrester Hujung Garis
Tujuan:
Arrester hujung garis dipasang di hujung-hujung garis transmisi untuk melindungi terhadap overvoltages yang disebabkan oleh sambaran petir atau operasi pemutusan. Mereka menghadkan overvoltages pada titik di mana mereka dipasang kepada tahap perlindungan arrester.
Operasi:
Arrester direka untuk mengalirkan tenaga berlebihan keluar dari sistem apabila overvoltages melebihi ambang tertentu. Mereka mengunci voltan kepada tahap yang selamat, mencegah kerosakan peralatan dan memastikan integriti sistem transmisi.
Biasanya, arrester diletakkan di kedua-dua hujung garis transmisi (terminal penghantaran dan penerima). Namun, mereka hanya menghadkan overvoltages di lokasi tertentu tersebut dan tidak memberikan perlindungan sepanjang seluruh panjang garis.
Manfaat:
Perlindungan Overvoltages: Melindungi peralatan di terminal garis secara efektif daripada overvoltages yang disebabkan oleh petir atau pemutusan.
Perlindungan Berfokus: Memberikan perlindungan yang berfokus pada titik-titik kritis dalam sistem tanpa keperluan untuk peralatan tambahan sepanjang seluruh garis.
Penutupan Terkawal
Prinsip:
Penutupan terkawal adalah langkah mitigasi lanjutan yang menggunakan pengawal dinamik untuk menganalisis voltan diferensial di seberang pemutus litar, meramalkan minima voltan masa depan, dan menutup pemutus pada saat yang optimal untuk mengurangkan overvoltages. Seluruh proses harus diselesaikan dalam kurang dari 0.5 saat untuk menjadi efektif.
Operasi:
Pengawal dinamik secara berterusan memantau perbezaan voltan di seberang pemutus litar.
Ia mengenal pasti titik voltan minimum dan meramalkan bila minima masa depan akan berlaku.
Kemudian, pengawal menutup pemutus pada titik voltan minimum yang diramalkan, memastikan penutupan berlaku semasa tempoh voltan rendah dan mengurangkan risiko overvoltages.
Kaedah ini memerlukan algoritma kawalan yang cepat dan tepat, serta ketepatan masa untuk memastikan pemutus ditutup pada saat yang optimal.
Manfaat:
Overvoltages Minimized: Dengan menutup pemutus pada titik voltan yang optimal, penutupan terkawal mengurangkan magnitud overvoltages secara signifikan.
Kestabilan Sistem Ditingkatkan: Membantu mengekalkan kestabilan sistem dengan mencegah lonjakan voltan berlebihan semasa pemberian tenaga pada garis.
Teknologi Lanjutan: Menawarkan penyelesaian yang lebih canggih dan efektif berbanding kaedah tradisional seperti penutupan pole bertingkat atau resistor penutupan.
Profil Overvoltages dalam Garis Panjang EHV
Gambar yang menunjukkan profil overvoltages dalam garis panjang EHV mendemonstrasikan keberkesanan pelbagai pilihan pembatasan overvoltages. Setiap kaedah mempunyai impaknya sendiri terhadap tahap overvoltages, dan pilihan kaedah bergantung pada keperluan spesifik sistem.
Penempatan Cepat Reaktor Seri: Mengurangkan overvoltages disebabkan oleh kapasitansi garis dan memberikan sedikit pengurangan dalam overvoltages semasa peralihan.
Resistor Penutupan: Menghadkan voltan hujung penerima kepada 2 p.u., mengawal overvoltages secara efektif semasa pemberian tenaga pada garis.
Penutupan Pole Bertingkat: Mengurangkan kesan kumulatif peralihan dengan membolehkan mereka mereda antara penutupan fasa.
Arrester Hujung Garis: Melindungi terminal garis daripada overvoltages tetapi tidak memberikan perlindungan sepanjang seluruh garis.
Penutupan Terkawal: Mengurangkan overvoltages dengan menutup pemutus pada titik voltan yang optimal, menawarkan kawalan yang paling efektif terhadap overvoltages sementara.
Setiap kaedah ini boleh digunakan secara individu atau dalam kombinasi untuk mencapai mitigasi overvoltages yang diinginkan dalam garis panjang EHV, bergantung pada keperluan dan batasan spesifik sistem.
