วิธีลดแรงดันเกินจากการเปลี่ยนสถานะในระบบไฟฟ้าแรงสูงมาก
การใส่เรคเตอร์ชันต์อย่างรวดเร็ว
จุดประสงค์:
เรคเตอร์ชันต์ใช้เพื่อชดเชยความจุของสายส่งไฟฟ้าระยะไกล ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงดันเกินและปัญหาพลังงานรีแอคทีฟ พวกมันให้ประโยชน์รองลงมาโดยลดแรงดันเกินจากการสลับเมื่อมีการเชื่อมต่อ แต่นี่ไม่ได้เป็นเหตุผลหลักที่บริษัทสาธารณูปโภคติดตั้งพวกมัน วัตถุประสงค์หลักของเรคเตอร์ชันต์รวมถึง:
ชดเชยความจุ: สายส่งไฟฟ้าระยะไกลมีความจุมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับแรงดันสูงมาก (EHV) ความจุนี้สามารถทำให้เกิดแรงดันเกิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพโหลดเบาหรือเมื่อสายเปิด เรคเตอร์ชันต์ช่วยลดแรงดันเกินเหล่านี้โดยให้โหลดรีแอคทีฟที่ตรงข้ามกับผลกระทบจากความจุ
ลดแรงดันเกินจากการสลับ: แม้ว่าจะไม่ใช่วัตถุประสงค์หลัก แต่เรคเตอร์ชันต์ยังสามารถลดแรงดันเกินจากการสลับ เมื่อเบรกเกอร์เปิดหรือปิด แรงดันเกินชั่วขณะสามารถเกิดขึ้นได้ เรคเตอร์ชันต์สามารถดูดซับแรงดันเกินชั่วขณะบางส่วน ทำให้แรงดันเกินลดลง
การใช้งาน:
เรคเตอร์ชันต์มักติดตั้งที่สถานีไฟฟ้าตามสายส่งไฟฟ้าระยะไกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบ EHV ที่ผลกระทบที่มาจากความจุมีมาก
พวกมันไม่ได้ถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อลดแรงดันเกินจากการสลับเพียงอย่างเดียว เพราะมาตรการอื่น ๆ (เช่น ตัวต้านทานปิดหรือการปิดควบคุม) มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับวัตถุประสงค์นี้
ตัวต้านทานปิด
จุดประสงค์:
ตัวต้านทานปิดใช้เพื่อลดแรงดันที่ปลายรับของสายส่งไฟฟ้าเมื่อมีการจ่ายไฟ วัตถุประสงค์หลักคือการรักษาแรงดันให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ประมาณ 2 p.u. เพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์และรับประกันความมั่นคงของระบบ
การทำงาน:
เมื่อมีการจ่ายไฟให้สายส่งไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันสามารถทำให้แรงดันที่ปลายรับสูงขึ้น ทำให้เกิดสภาพแรงดันเกิน
ตัวต้านทานปิดเชื่อมต่อกับเบรกเกอร์ชั่วคราวระหว่างการปิด พวกมันจำกัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันและลดแรงดันชั่วขณะ ทำให้แรงดันไม่เกิน 2 p.u.
เมื่อแรงดันชั่วขณะลดลง ตัวต้านทานจะถูกข้าม และสายส่งทำงานตามปกติ
ประโยชน์:
จำกัดแรงดัน: รักษาแรงดันที่ปลายรับให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ป้องกันอุปกรณ์และรับประกันการดำเนินงานอย่างมั่นคง
ลดแรงดันชั่วขณะ: ลดขนาดของแรงดันเกินจากการสลับ ซึ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบ EHV
การปิดโพลแบบลำดับ
หลักการ:
การปิดโพลแบบลำดับหมายถึงการปิดโพลของเบรกเกอร์วงจรสามเฟสอย่างละครึ่งวงจร แนวคิดคือการทำให้แรงดันชั่วขณะในเฟสแรกลดลงก่อนที่เฟสต่อไปจะปิด ทำให้ลดโอกาสเกิดแรงดันเกินรุนแรง
การทำงาน:
ในระบบสามเฟส แต่ละเฟสจะปิดตามลำดับ โดยมีความหน่วงครึ่งวงจร (10 มิลลิวินาทีที่ 50 Hz หรือ 8.33 มิลลิวินาทีที่ 60 Hz) ระหว่างเฟส
ด้วยการปิดแบบลำดับ แรงดันชั่วขณะที่เกิดจากเฟสแรกมีเวลาลดลงก่อนที่เฟสต่อไปจะได้รับกำลัง ทำให้ลดผลกระทบสะสมของแรงดันชั่วขณะและลดความเสี่ยงของการเกิดแรงดันเกิน
ประโยชน์:
ลดแรงดันชั่วขณะ: ทำให้แรงดันชั่วขณะจากเฟสแรกลดลงก่อนที่เฟสต่อไปจะปิด ลดความรุนแรงของแรงดันเกินโดยรวม
การดำเนินงานง่าย: ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อน ทำให้เป็นวิธีที่ง่ายและประหยัดในการลดแรงดันเกิน
อาร์เรสเตอร์ปลายสาย
จุดประสงค์:
อาร์เรสเตอร์ปลายสายติดตั้งที่ปลายสายส่งไฟฟ้าเพื่อป้องกันแรงดันเกินจากการกระทบของฟ้าผ่าหรือการสลับ อาร์เรสเตอร์เหล่านี้จำกัดแรงดันเกินที่จุดที่ติดตั้งให้อยู่ในระดับที่อาร์เรสเตอร์สามารถป้องกันได้
การทำงาน:
อาร์เรสเตอร์ออกแบบมาเพื่อนำพลังงานส่วนเกินออกจากระบบเมื่อแรงดันเกินเกินระดับที่กำหนด พวกมันจำกัดแรงดันให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์และรับประกันความสมบูรณ์ของระบบส่งไฟฟ้า
โดยทั่วไป อาร์เรสเตอร์ติดตั้งทั้งสองปลายของสายส่งไฟฟ้า (ปลายส่งและปลายรับ) แต่พวกมันจำกัดแรงดันเกินเฉพาะที่จุดเหล่านั้นเท่านั้น และไม่ให้การป้องกันตลอดทั้งความยาวของสาย
ประโยชน์:
ป้องกันแรงดันเกิน: ป้องกันอุปกรณ์ที่ปลายสายจากแรงดันเกินจากการกระทบของฟ้าผ่าหรือการสลับอย่างมีประสิทธิภาพ
การป้องกันเฉพาะจุด: ให้การป้องกันที่มุ่งเน้นที่จุดสำคัญในระบบโดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมตลอดทั้งสาย
การปิดควบคุม
หลักการ:
การปิดควบคุมเป็นมาตรการลดแรงดันเกินที่ใช้ตัวควบคุมแบบไดนามิกเพื่วิเคราะห์แรงดันแตกต่างระหว่างเบรกเกอร์ คาดการณ์แรงดันต่ำสุดในอนาคต และปิดเบรกเกอร์ในจังหวะที่เหมาะสมที่สุดเพื่อลดแรงดันเกิน กระบวนการทั้งหมดต้องเสร็จสิ้นภายใน 0.5 วินาทีเพื่อให้มีประสิทธิภาพ
การทำงาน:
ตัวควบคุมแบบไดนามิกตรวจสอบแรงดันแตกต่างระหว่างเบรกเกอร์อย่างต่อเนื่อง
ระบุจุดแรงดันต่ำสุดและคาดการณ์ว่าจุดต่ำสุดในอนาคตจะเกิดขึ้นเมื่อใด
ตัวควบคุมปิดเบรกเกอร์ที่จุดแรงดันต่ำสุดที่คาดการณ์ ทำให้การปิดเกิดขึ้นในช่วงแรงดันต่ำและลดความเสี่ยงของแรงดันเกิน
วิธีนี้ต้องใช้อัลกอริทึมควบคุมที่รวดเร็วและแม่นยำ รวมถึงการจับเวลาอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าเบรกเกอร์ปิดในจังหวะที่เหมาะสม
ประโยชน์:
ลดแรงดันเกิน: การปิดเบรกเกอร์ที่จุดแรงดันที่เหมาะสมทำให้แรงดันเกินลดลงอย่างมาก
ปรับปรุงความมั่นคงของระบบ: ช่วยรักษาความมั่นคงของระบบโดยป้องกันแรงดันสูงเกินไประหว่างการจ่ายไฟให้สายส่ง
เทคโนโลยีขั้นสูง: นำเสนอโซลูชันที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการแบบดั้งเดิม เช่น การปิดโพลแบบลำดับหรือตัวต้านทานปิด
โปรไฟล์แรงดันเกินในสายส่ง EHV ระยะยาว
แผนภาพแสดงโปรไฟล์แรงดันเกินในสายส่ง EHV ระยะยาวแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของตัวเลือกการจำกัดแรงดันเกินต่างๆ วิธีการแต่ละวิธีมีผลกระทบต่อระดับแรงดันเกินของตนเอง และการเลือกวิธีการขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของระบบ
การใส่เรคเตอร์ชันต์อย่างรวดเร็ว: ลดแรงดันเกินจากการความจุของสายและให้การลดแรงดันเกินจากการสลับบางส่วน
ตัวต้านทานปิด: จำกัดแรงดันที่ปลายรับให้ไม่เกิน 2 p.u. ควบคุมแรงดันเกินอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างการจ่ายไฟให้สายส่ง
การปิดโพลแบบลำดับ: ลดผลกระทบสะสมของแรงดันชั่วขณะโดยทำให้แรงดันชั่วขณะจากเฟสแรกลดลงก่อนที่เฟสต่อไปจะปิด
อาร์เรสเตอร์ปลายสาย: ป้องกันปลายสายจากแรงดันเกิน แต่ไม่ให้การป้องกันตลอดทั้งสาย
การปิดควบคุม: ลดแรงดันเกินโดยปิดเบรกเกอร์ที่จุดแรงดันที่เหมาะสม ให้การควบคุมแรงดันเกินชั่วขณะที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด
วิธีการเหล่านี้สามารถใช้แยกกันหรือผสมผสานกันเพื่อให้ได้การลดแรงดันเกินตามที่ต้องการในสายส่ง EHV ระยะยาว ขึ้นอยู่กับความต้องการและความจำกัดของระบบ
