EHV'de geçiş aşırı gerilim azaltma yöntemleri
Yanlış Reaktörlerin Hızlı Eklentisi
Amaç:
Yanlış reaktörler, uzun iletim hatlarının kapasitansını telafi etmek için kullanılır. Bu kapasitans, aşırı gerilimlere ve reaktif güç sorunlarına neden olabilir. Yanlış reaktörler, bağlı olduğunda anahtarlama aşırı gerilimlerini azaltmada ikincil bir fayda sağlar, ancak genellikle bunu yapmak için elektrik şirketleri onları kurmaz. Yanlış reaktörlerin başlıca hedefleri şunlardır:
Kapasitans Telafisi: Uzun iletim hatları, özellikle Çok Yüksek Gerilim (CYG) seviyelerinde önemli miktarda kapasitansa sahiptir. Bu kapasitans, özellikle hafif yük koşullarında veya hat açıkken aşırı gerilimlere neden olabilir. Yanlış reaktörler, bu aşırı gerilimleri, kapasitif etkileri karşılayan reaktif bir yük sağlayarak azaltmaya yardımcı olur.
Anahtarlama Aşırı Gerilimlerinin Azaltılması: Ana amaç olmasa da, yanlış reaktörler anahtarlama aşırı gerilimlerini de azaltabilir. Bir devre kesici açıldığında veya kapatıldığında geçici aşırı gerilimler oluşabilir. Yanlış reaktörler, bu geçici durumların bir kısmını emerek, aşırı gerilimlerin büyüklüğünü azaltabilir.
Uygulama:
Yanlış reaktörler, özellikle CYG sistemlerde kapasitans etkisinin daha belirgin olduğu uzun iletim hatları boyunca yerleştirilir.
Genellikle sadece anahtarlama aşırı gerilimlerini azaltmak için eklenmez çünkü diğer önlemler (örneğin, kapalı dirençler veya kontrol edilmiş kapalı) bu özel amaca daha etkilidir.
Kapalı Dirençler
Amaç:
Kapalı dirençler, bir iletim hattı enerjilendirildiğinde alıcı ucundaki gerilim artışı sınırlandırılmasını sağlar. Başlıca hedef, genellikle 2 birim gerilim (b.g.) civarında kabul edilebilir sınırlar içinde kalacak şekilde gerilimi korumak, ekipman hasarını önlemek ve sistemin istikrarını sağlamak içindir.
İşlem:
Bir iletim hattı enerjilendirildiğinde ani bir akım sıçraması, alıcı ucunda büyük bir gerilim artışıya neden olabilir, aşırı gerilim koşullarına yol açabilir.
Kapalı dirençler, kapalı işlem sırasında devre kesicinin seri bağlantısına geçici olarak bağlanır. İlk akım sıçramasını sınırlar ve oluşan geçici durumları sönmesine yardımcı olur, böylece gerilimin 2 b.g.'yi aşmasını önler.
Geçici durumlar yatıştıktan sonra dirençler atlanır ve hat normal olarak çalışır.
Faydalar:
Gerilim Sınırlandırması: Alıcı ucu gerilimini güvenli sınırlar içinde tutar, ekipmanı korur ve istikrarlı işlem sağlar.
Geçici Durum Azaltması: Anahtarlama aşırı gerilimlerinin büyüklüğünü azaltır, bu özellikle CYG sistemlerde önemlidir.
Aşamalı Faz Kapalı İşlemi
Prensip:
Aşamalı faz kapalı işlemi, üç fazlı bir devre kesicinin her bir fazının yarım periyot arayla ayrı ayrı kapatılmasını içerir. Fikir, ilk fazda oluşan geçici durumların bir sonraki fazın kapanmadan önce sönmesine izin vererek ciddi aşırı gerilimlerin olasılığını azaltmaktır.
İşlem:
Üç fazlı bir sistemde, her faz ardışık olarak kapatılır, her faz arasında yarım periyot (50 Hz'de 10 ms veya 60 Hz'de 8.33 ms) gecikme vardır.
Aşamalı kapalı işlemle, ilk fazda oluşan geçici durumların bir sonraki fazın enerjilendirilmesinden önce sönmesi için zaman tanınır. Bu, geçici durumların toplam etkisini azaltır ve aşırı gerilim olaylarının riskini minimize eder.
Faydalar:
Geçici Durum Azaltması: İkinci fazın kapanmadan önce ilk fazda oluşan geçici durumların sönmesine izin verir, aşırı gerilimlerin genel şiddetini azaltır.
Basitleştirilmiş Uygulama: Karmaşık kontrol sistemlerine ihtiyaç duymaz, aşırı gerilimleri azaltmak için nispeten basit ve maliyet etkin bir yöntemdir.
Hat Uç Döktürücüleri
Amaç:
Hat uç döktürücüleri, yıldırım darbeleri veya anahtarlama işlemlerinden kaynaklanan aşırı gerilimlere karşı iletim hatlarının uçlarında koruma sağlar. Onlar, yerleştirildiği noktalardaki aşırı gerilimleri döktürücünün koruma seviyesine sınırlar.
İşlem:
Döktürücüler, aşırı gerilimler belirli bir eşik değerini aştığında sistemin fazla enerjisini uzaklaştırarak tasarlanmıştır. Gerilimi güvenli bir düzeye sınırlar, ekipman hasarını önler ve iletim sisteminin bütünlüğünü sağlar.
Genellikle, döktürücüler hem gönderen hem de alıcı uçlarında yerleştirilir. Ancak, sadece belirli konumlardaki aşırı gerilimleri sınırlar ve hatın tüm uzunluğu boyunca koruma sağlamaz.
Faydalar:
Aşırı Gerilim Koruması: Yıldırım veya anahtarlama nedeniyle hat uçlarındaki ekipmanları etkili bir şekilde aşırı gerilimlerden korur.
Hedefli Koruma: Sistemde kritik noktalara odaklanmış koruma sağlar, hat boyunca ek ekipmana ihtiyaç duymadan.
Kontrollü Kapalı İşlem
Prensip:
Kontrollü kapalı işlem, dinamik bir kontrolcü kullanarak devre kesicinin iki ucundaki diferansiyel gerilimi analiz eder, gelecekteki gerilim minimumlarını tahmin eder ve aşırı gerilimleri minimize etmek için en uygun anı kapalı işlem için seçer. Tüm süreç, etkili olması için 0.5 saniyeden kısa bir sürede tamamlanmalıdır.
İşlem:
Dinamik kontrolcü, devre kesicinin iki ucundaki gerilim farkını sürekli olarak izler.
Minimum gerilim noktalarını belirler ve gelecekteki minimumların ne zaman gerçekleşeceğini tahmin eder.
Kontrolcü, tahmin edilen minimum gerilim noktasında devre kesicini kapalı hale getirir, böylece kapalı işlem düşük gerilim dönemlerinde gerçekleşir ve aşırı gerilim riski minimize edilir.
Bu yöntem, hızlı ve hassas kontrol algoritmaları gerektirir, ayrıca devre kesicinin en uygun anında kapalı olmasını sağlamak için hassas zamanlama gereklidir.
Faydalar:
Aşırı Gerilimlerin Azaltılması: Devre kesicinin en uygun gerilim noktasında kapalı hale getirilmesiyle, kontrollü kapalı işlem aşırı gerilimlerin büyüklüğünü önemli ölçüde azaltır.
Sistemin İstikrarının İyileştirilmesi: Hat enerjilendirilirken aşırı gerilim sıçramalarını önlemekle birlikte sistemin istikrarını sağlar.
Gelişmiş Teknoloji: Aşamalı faz kapalı işlem veya kapalı dirençler gibi geleneksel yöntemlere kıyasla daha sofistike ve etkili bir çözüm sunar.
CYG Uzun Hatlardaki Aşırı Gerilim Profili
CYG uzun hatlarındaki aşırı gerilim profilini gösteren şekil, çeşitli aşırı gerilim sınırlama seçeneklerinin etkinliğini gösterir. Her yöntem, aşırı gerilim seviyeleri üzerinde kendi etkisini gösterir ve yöntemin seçimi, sistemin spesifik gereksinimlerine bağlıdır.
Yanlış Reaktörlerin Hızlı Eklentisi: Hat kapasitansından kaynaklanan aşırı gerilimleri azaltır ve anahtarlama aşırı gerilimlerini de kısmen azaltır.
Kapalı Dirençler: Alıcı ucundaki gerilimi 2 b.g.'ye sınırlar, hat enerjilendirilirken aşırı gerilimleri etkili bir şekilde kontrol eder.
Aşamalı Faz Kapalı İşlemi: Fazların kapanma arasına geçici durumların sönmesine izin vererek, geçici durumların toplam etkisini azaltır.
Hat Uç Döktürücüleri: Hat uçlarını yıldırım veya anahtarlama nedeniyle aşırı gerilimlerden korur, ancak hat boyunca koruma sağlamaz.
Kontrollü Kapalı İşlem: En uygun gerilim noktasında devre kesicinin kapalı hale getirilmesiyle, geçici aşırı gerilimler üzerinde en etkili kontrol sağlar.
Bu yöntemler, CYG uzun hatlarındaki istenen aşırı gerilim azaltımı için, sistemin spesifik ihtiyaçlarına ve kısıtlamalarına bağlı olarak tek başına veya birlikte kullanılabilir.
