Metode zmanjševanja preklopnih nadnapetosti v EHV
Hitra postavitev boksnih reaktorjev
Namen:
Boksnih reaktorjev se predvsem uporablja za kompenziranje kapacitance dolgih prenosnih vodov, ki lahko povzročijo previsoke napetosti in težave z reaktivno močjo. Prinašajo sekundarno prednost s zmanjševanjem preklopnih previsokih napetosti, ko so priključeni, toda to ni tipično glavni razlog, zaradi katerega jih upravljavci nameščajo. Glavni cilji boksnih reaktorjev vključujejo:
Kompenzacija kapacitance: Dolgi prenosni vodi imajo značilno kapacitanco, še posebej na ravni zelo visokih napetosti (EHV). Ta kapacitanca lahko povzroči previsoke napetosti, zlasti med lahkimi obremenitvami ali ko je vod odprt. Boksnih reaktorji pomagajo zmanjšati te previsoke napetosti tako, da zagotavljajo reaktivno obremenitev, ki se nasprotuje kapacitancnim učinkom.
Zmanjšanje preklopnih previsokih napetosti: Čeprav ni glavnega namena, boksnih reaktorji lahko tudi zmanjšajo preklopne previsoke napetosti. Ko se preklopnik odpre ali zapre, se lahko pojavijo prehodne previsoke napetosti. Boksnih reaktorji lahko absorbirajo del teh prehodnih stanj, s tem pa zmanjšajo velikost previsokih napetosti.
Uporaba:
Boksnih reaktorjev se običajno namešča v preobrazovalnicah na dolgih prenosnih vodih, še posebej v sistemih zelo visokih napetosti (EHV), kjer je učinek kapacitance bolj izražen.
Običajno jih ne dodajajo samo za zmanjšanje preklopnih previsokih napetosti, ker so druge mere (kot so preklopni uporniki ali nadzirano zapiranje) učinkovitejše za ta specifičen namen.
Preklopni uporniki
Namen:
Preklopni uporniki se uporabljajo za omejevanje naraščanja napetosti na sprejemnem koncu prenosnega voda, ko je ta energiziran. Glavni cilj je ohraniti napetost znotraj sprejemljivih mej, običajno okoli 2 enote (p.u.), da se prepreči poškodba opreme in zagotovi stabilnost sistema.
Delovanje:
Ko je prenosni vod energiziran, lahko nenadanski val struje povzroči značilno naraščanje napetosti na sprejemnem koncu, kar vodi do stanj previsokih napetosti.
Preklopni uporniki so za čas zapiranja začasno povezani v vrsto z preklopnikom. Omejujejo začetni val struje in utišujejo morebitne prehodne stanja, s tem pa preprečujejo, da bi napetost presegla 2 p.u.
Ko se prehodna stanja utišajo, so uporniki obkroženi, in vod normalno deluje.
Prednosti:
Omejevanje napetosti: Ohranja napetost na sprejemnem koncu znotraj varnih mej, zaščiti opremo in zagotavlja stabilno delovanje.
Utiševanje prehodnih stanj: Zmanjšuje velikost preklopnih previsokih napetosti, kar je še posebej pomembno v sistemih zelo visokih napetosti (EHV).
Fazno razmaknjeno zapiranje
Načelo:
Fazno razmaknjeno zapiranje vključuje zapiranje posameznih faz tri-faznega preklopnika s pol cikla razlike. Ideja je, da dovolimo prehodna stanja v prvi fazi, da se utišajo, preden je zaprta naslednja faza, s tem pa zmanjšamo verjetnost resnih previsokih napetosti.
Delovanje:
V tri-faznem sistemu se vsaka faza zapira zaporedoma, z zamikom pol cikla (10 ms pri 50 Hz ali 8,33 ms pri 60 Hz) med vsako fazo.
Z razmaknjeno zapiralom dovolimo, da se prehodna stanja, generirana v prvi fazi, utišajo, preden je zaprta naslednja faza. To zmanjša kumulativni učinek prehodnih stanj in minimizira tveganje za dogodke previsokih napetosti.
Prednosti:
Utiševanje prehodnih stanj: Dovoljuje, da se prehodna stanja iz prve faze raztopijo, preden je zaprta naslednja faza, zmanjšuje skupno težavnost previsokih napetosti.
Enostavna implementacija: Ne zahteva kompleksnih kontroloskih sistemov, kar ga čini relativno preprostim in ekonomskim načinom za zmanjševanje previsokih napetosti.
Zaustavitveni ograjevalniki na koncih vodov
Namen:
Zaustavitveni ograjevalniki na koncih prenosnih vodov se nameščajo na koncih prenosnih vodov za zaščito pred previsokimi napetostmi, povzročenimi negreskim udarom ali preklopom. Omejujejo previsoke napetosti na mestih, kjer so nameščeni, na zaščitni raven ograjevalnika.
Delovanje:
Ograjevalniki so zasnovani tako, da odvajajo presežno energijo iz sistema, ko previsoke napetosti presežejo določeno mejo. Omejujejo napetost na varno raven, preprečujejo poškodbo opreme in zagotavljajo celostnost prenosnega sistema.
Običajno so ograjevalniki postavljeni na obeh koncih prenosnega voda (posiljalni in sprejemni terminal). Vendar omejujejo previsoke napetosti le na teh specifičnih lokacijah in ne zagotavljajo zaščite vzdolž celotne dolžine voda.
Prednosti:
Zaščita pred previsokimi napetostmi: Učinkovito zaščiti opremo na koncih voda pred previsokimi napetostmi, povzročenimi negreskim udarom ali preklopom.
Ciljna zaščita: Ponuja fokusirano zaščito na ključnih točkah sistema brez potrebe po dodatni opremi vzdolž celotnega voda.
Nadzirano zapiranje
Načelo:
Nadzirano zapiranje je napredna merila, ki uporablja dinamični regulator za analizo diferencialne napetosti preko preklopnika, predvidenje prihodnjih minimalnih napetosti in zapiranje preklopnika v optimalnem trenutku za zmanjšanje previsokih napetosti. Celoten proces mora biti dokončan v manj kot 0,5 sekunde, da bo učinkovit.
Delovanje:
Dinamični regulator neprekinjeno spremlja razliko napetosti preko preklopnika.
Prepozna točke minimalne napetosti in predvideva, kdaj se bodo prihodnje minima pojavile.
Regulator nato zapre preklopnik v predvidenem minimalnem točk, s tem pa zagotavlja, da se zapiranje zgodi med obdobjem nizke napetosti in zmanjša tveganje za previsoko napetost.
Ta metoda zahteva hitre in natančne algoritme kontrole ter natančno časovanje, da se zagotovi, da se preklopnik zapre v optimalnem trenutku.
Prednosti:
Zmanjšane previsoke napetosti: S zapiranjem preklopnika v optimalni točki napetosti nadzirano zapiranje značilno zmanjša velikost previsokih napetosti.
Izboljšana stabilnost sistema: Pomaga ohraniti stabilnost sistema z preprečevanjem prekomernih valov napetosti med energizacijo voda.
Napredna tehnologija: Ponuja bolj sofisticirano in učinkovito rešitev glede na tradicionalne metode, kot so fazno razmaknjeno zapiranje ali preklopni uporniki.
Profil previsokih napetosti v dolgih vodih zelo visokih napetosti (EHV)
Slika, ki prikazuje profil previsokih napetosti v dolgih vodih zelo visokih napetosti (EHV), demonstrira učinkovitost različnih možnosti omejevanja previsokih napetosti. Vsaka metoda ima svoj učinek na ravni previsokih napetosti, in izbira metode je odvisna od specifičnih zahtev sistema.
Hitra postavitev boksnih reaktorjev: Zmanjšuje previsoke napetosti zaradi kapacitance voda in prinaša nekaj zmanjšanja preklopnih previsokih napetosti.
Preklopni uporniki: Omejuje napetost na sprejemnem koncu na 2 p.u., učinkovito kontrolira previsoke napetosti med energizacijo voda.
Fazno razmaknjeno zapiranje: Zmanjšuje kumulativni učinek prehodnih stanj z omogočanjem njihovega utiševanja med zapiranjem faz.
Zaustavitveni ograjevalniki na koncih vodov: Zaščiti konci voda pred previsokimi napetostmi, vendar ne zagotavljajo zaščite vzdolž celotnega voda.
Nadzirano zapiranje: Zmanjšuje previsoke napetosti s zapiranjem preklopnika v optimalni točki napetosti, ponuja najučinkovitejšo kontrolu nad prehodnimi previsokimi napetostmi.
Vsaka od teh metod se lahko uporablja posebej ali v kombinaciji, da se doseže željeno omejevanje previsokih napetosti v dolgih vodih zelo visokih napetosti (EHV), glede na specifične potrebe in omejitve sistema.
