Αιχμηρές Έννοιες Γήσιμου Μετατροπέα και Καβλών
Κοινοποίηση Ιδεών και Ορολογίας για τους Μετατροπείς
Η αμπεραντική αντίσταση ενός φορτίου είναι άπειρη, ενώ η αντίσταση της γραμμής είναι επίσης εξαιρετικά μεγάλη, περίπου 100 φορές μεγαλύτερη από την αντίσταση της γραμμής.
Η χωρητικότητα στη γη ενός καλωδίου είναι 25-50 φορές μεγαλύτερη από την χωρητικότητα στη γη μιας εναέριας γραμμής.
Η συχνότητα ελεύθερης ταλάντωσης του παραστατικού ρεύματος: 300-1500Hz για εναέριες γραμμές και 1500-3000Hz για καλώδια.
Απαιτήσεις απόδοσης για έξω οριζόμενο μετατροπέα γείωσης: Κατά την κανονική εφοδιασμός του δικτύου, η τιμή της αντίστασης είναι εξαιρετικά μεγάλη, και μόνο ένα μικρό μαγνητοποιητικό ρεύμα ρέει μέσα από τις στροφές. Όταν συμβαίνει μια μονοφασική σύνδεση στο σύστημα, οι στροφές παρουσιάζουν υψηλή αντίσταση σε θετικές και αρνητικές ακολουθίες, και χαμηλή αντίσταση σε μηδενική ακολουθία. Οι συνδέσεις τέτοιων μετατροπέων είναι Y0/Δήλτα ή Z-τύπου.
Επειδή η υψηλή τάση του μετατροπέα χρησιμοποιεί σύνδεση Z-τύπου, κάθε φασική στροφή αποτελείται από δύο τμήματα, τα οποία βρίσκονται σε δύο στήλες κύκλων διαφορετικών φάσεων, και τα δύο τμήματα του κύκλου συνδέονται με αντίθετες πολικότητες. Οι μηδενικοί μαγνητικοί ρομποί που παράγονται από τις δύο φασικές στροφές αναιρούνται μεταξύ τους, αποτελείται σε εξαιρετικά χαμηλή μηδενική αντίσταση και εξαιρετικά μικρή απώλεια κενής φόρτωσης, επιτρέποντας 100% εκμετάλλευση της δυνατότητας του μετατροπέα. Όταν ενσωματώνεται ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς σε έναν κανονικό μετατροπέα, η δυνατότητα του δεν πρέπει να ξεπερνά το 20% της δυνατότητας του μετατροπέα. Ενώ ένας Z-τύπου μετατροπέας μπορεί να ενσωματώνει ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς με δυνατότητα 90%-100%, που μπορεί να εξοικονομήσει αποτελεσματικά επενδύσεις.
Εκτός από τη σύνδεση με ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς, ένας μετατροπέας γείωσης μπορεί επίσης να φέρει δευτερεύουσες φορτίες και να αντικαταστήσει έναν σταθμικό μετατροπέα. Όταν φέρει δευτερεύουσες φορτίες, η πρωταρχική δυνατότητα του μετατροπέα γείωσης πρέπει να είναι η άθροιση της δυνατότητας του κυκλώματος κατάσβεσης αρκούς και της δυνατότητας της δευτερεύουσας φορτίας. Όταν δεν φέρει δευτερεύουσες φορτίες, η δυνατότητά του είναι ίση με τη δυνατότητα του κυκλώματος κατάσβεσης αρκούς.
Ο στόχος της προσθήκης ενός αντιστάτη απόσβεσης είναι να περιορίσει την τάση μετατόπισης UN του ουδέτερου σημείου σε λιγότερο από το 15% της φάσης της τάσης όταν συμβαίνει σειριακή συντονία στο σύστημα, ώστε να διατηρηθεί η κανονική λειτουργία του συστήματος και να προληφθεί η υπερτάση. Όταν συμβαίνει μια μονοφασική σύνδεση στο σύστημα, ένα μεγάλο ρεύμα ρέει μέσω του ουδέτερου σημείου, και ο αντιστάτης απόσβεσης πρέπει να ματαιωθεί σε αυτή τη στιγμή.
Όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος επιλογής γραμμής με παράλληλη μέση αντίσταση, απαιτείται ένα κουτί παράλληλης μέσης αντίστασης, το οποίο συνδέεται παράλληλα στα δύο άκρα του κυκλώματος κατάσβεσης αρκούς. Όταν το συστήμα επιβεβαιώνει ότι συμβαίνει μια μόνιμη μονοφασική σύνδεση, η μέση αντίσταση ενεργοποιείται για την εισαγωγή ενεργού ρεύματος στο σύστημα για την επιλογή γραμμής, και η αντίσταση αποσυνδέεται μετά από μικρή καθυστερημένη περίοδο.
Όσο υψηλότερη είναι η σταθερά διελεκτρικής, τόσο ισχυρότερη είναι η διαγωνιστικότητα.
Οι τριφασικοί μετατροπείς που χρησιμοποιούνται σε διανομικά συστήματα εφαρμόζουν συνήθως την σύνδεση Dyn11, η οποία έχει τα εξής πλεονεκτήματα: μειώνει το ρεύμα αρμονικών, βελτιώνει την ποιότητα εφοδιασμού, έχει μικρή μηδενική αντίσταση, αυξάνει το μονοφασικό ρεύμα σύνδεσης, και είναι ευνοϊκή για την αποκοπή μονοφασικών συνδέσεων. Αξιοποιεί πλήρως τη δυνατότητα του μετατροπέα υπό συνθήκες τριφασικής ανισορροπίας φορτίων, και μειώνει την απώλεια του μετατροπέα ταυτόχρονα.
Η κύματος αντίστασης της γραμμής που συνδέεται με την πρωταρχική πλευρά του μετατροπέα είναι συνήθως αρκετές εκατοντάδες Ω, ενώ η κύματος αντίστασης της γραμμής που συνδέεται με την χαμηλή πλευρά είναι συνήθως αρκετές δεκάδες έως περισσότερες από 100 Ω.
Το πλάτος απόσβεσης της κανονικής συχνότητας μιας κανονικής εναέριας γραμμής είναι περίπου 3%-5%, το οποίο μπορεί να αυξηθεί σε 10% όταν η γραμμή είναι βρεγμένη. Το πλάτος απόσβεσης της κανονικής συχνότητας μιας γραμμής καλωδίου είναι περίπου 2%-4%, το οποίο μπορεί να φτάσει το 10% όταν η απομόνωση είναι παλαιωμένη.
Η χωρητικότητα στη γη ανά φάση για 3-35kV εναέριες γραμμές είναι 5000-6000pF/km. Το χωρητικό ρεύμα εναέριων γραμμών σε διπλή γραμμή στο ίδιο πήλινο είναι Ic=(1.4-1.6)Id (όπου Id είναι το χωρητικό ρεύμα μιας γραμμής στη διπλή γραμμή. Το συντελεστής 1.6 αντιστοιχεί σε 35kV γραμμές, και 1.4 αντιστοιχεί σε 10kV γραμμές).
Για ένα σύστημα με ρεζοναντική γείωση του ουδέτερου σημείου, όταν συμβαίνει μια μονοφασική σύνδεση, επειδή η μηδενική αντίσταση είναι κοντά στο άπειρο, το υπόλοιπο ρεύμα δεν περιλαμβάνει 3η και ακέραια πολλαπλάσια ρεύματα αρμονικών, κυρίως 5η και 7η αρμονικά ρεύματα.
Σύμφωνα με τους κανονισμούς, όταν ενσωματώνεται ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς σε έναν κανονικό μετατροπέα, η δυνατότητά του δεν πρέπει να ξεπερνά το 20% της δυνατότητας του μετατροπέα. Ένας Z-τύπου μετατροπέας μπορεί να ενσωματώνει ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς με δυνατότητα 90%-100%. Εκτός από τη σύνδεση με ένα κύκλωμα κατάσβεσης αρκούς, ένας μετατροπέας γείωσης μπορεί επίσης να φέρει δευτερεύουσες φορτίες και να αντικαταστήσει έναν σταθμικό μετατροπέα, έτσι ώστε να εξοικονομηθούν κόστη επενδύσεων.
Κατά τη λειτουργία ενός μετατροπέα γείωσης, όταν περνάει ένα μηδενικό ρεύμα συγκεκριμένης μεγέθου, τα ρεύματα που ρέουν μέσα από τις δύο μονοφασικές στροφές στην ίδια στήλη κύκλου είναι αντίθετα σε κατεύθυνση και ίσα σε μέγεθος, ώστε οι μαγνητοποιητικές δυνάμεις που παράγονται από το μηδενικό ρεύμα να είναι ακριβώς αντίθετες και να αναιρούνται, αποτελείται σε εξαιρετικά μικρή μηδενική αντίσταση. Λόγω της χαμηλής μηδενικής αντίστασης του μετατροπέα γείωσης, όταν συμβαίνει μια μονοφασική σύνδεση στη φάση C, το ρεύμα γείωσης I της φάσης C ρέει στο ουδέτερο σημείο μέσω της γης και χωρίζεται ίσα σε τρία μέρη στον μετατροπέα γείωσης. Επειδή τα τριφασικά ρεύματα που ρέουν στον μετατροπέα γείωσης είναι ίσα, η μετατόπιση του ουδέτερου σημείου N παραμένει αναλλοίωτη, και τα τριφασικά γραμμικά ρεύματα παραμένουν συμμετρικά.
Οι αρμονικοί στο μηδενικό κύκλωμα είναι κυρίως αποτέλεσμα των μη γραμμικών χαρακτηριστικών του πυρήνα του μετατροπέα. Επειδή η δευτερεύουσα πλευρά των μετατροπέων στα διανομικά δίκτυα της Κίνας εφαρμόζει συνήθως σύνδεση δελτίου, συνήθως δεν υπάρχουν 3η και ακέραια πολλαπλάσια υψηλά ρεύματα αρμονικών στο μηδενικό κύκλωμα, οπότε το ρεύμα γείωσης συνήθως δεν περιλαμβάνει αυτά τα υψηλά ρεύματα αρμονικών, κυρίως 5η και 7η αρμονικά ρεύματα, τα οποία θα αλλάξουν με το φορτίο.
Για μια μονοφασική σύνδεση, το ισοδύναμο ακολουθιακό δίκτυο είναι μια σειρά σύνδεσης θετικών, αρνητικών και μηδενικών ακολουθιών. Για μια διπλή μονοφασική σύνδεση, το ισοδύναμο ακολουθιακό δίκτυο είναι μια παράλληλη σύνδεση θετικών, αρνητικών και μηδενικών ακολουθιών. Για μια διπλή σύνδεση, το ισοδύναμο ακολουθιακό δίκτυο είναι μια παράλληλη σύνδεση θετικών και αρνητικών ακολουθιών. Για μια τριφασική σύνδεση, το ισοδύναμο ακολουθιακό δίκτυο περιλαμβάνει μόνο τη θετική ακολουθία.
