Tentsio baxuko transformadoreko inbertsio-arrakasta kontrolatze gailuaren bidez

Kontrolatutakoen Aldaketzaileak Eskuinaldeko Tentsioaren Tartean

Hiru hamarkadan aurretik, Kontrolatutako Aldaketzaileak (CSDak) lehen aldiz erabilita ziren tentsio altuen aldatzaileen eta paraleloko reaktore eta kondensadore-bankuen arteko aldatzeko transientei aurkatzeko. Aurrerago egin diren ikerketak haien aplikazioa lerro trinketzara eta indarraren transformatorra zabaltzen zuten. Lehenik, horrelako gailuak aldatze unamenduak optimizatu zituzten fasa bakoitzeko independenteki polok aldatzen dituzten aldatzaileen (IPO) bidez.

Gaur egun, energia behar globalaren hazkundea ereneria berriztagarriak tentsio eskuinaldeko banaketako saretan integrazteko arrakasta handi bat izan da, tentsio altuen (HV) transmitazio sistemen bakarrik oinarritu gabe. Hona hemen transformadoreak aktibatzean kontrolatu gabeko inrush currentek sortutako tentsio-enborrak konpondu behar direla.

Eskuinaldeko tensiorako aldatzaile-tresnak normalki hiru polok elkarrekin funtzionatzen dituzte, HV aplikazioetako independentziaarekin kontrastea dute. Hori CSD teknologiaren garapen handiak eskatzen ditu, tresna arruntak erabiliz inrush currentak efektiboki kudeatzeko. Gaur egun, berrikuspen hau erabili ohi da ez soilik energiaren instalazio berriztagarrietan, adibidez, eoloiko parkeetan eta fotovoltaiko solareko planifiketan, baizik eta industrian eta garraio sareetan ere, non inrush currenten kontrolak tentsio eskuinaldeko eta altuko transformadoreen aktibazio fidagarriarentzat garrantzitsu den.

Inrush Current Eskuinaldeko Tentsioaren Transformadoretan

Transformadorea aktibatzean inrush currentaren neurria askotan transformadoreko nukleonoko fluxu gorbea eragin duela; fluxu gorbea luzeagoa denean, inrush currentak handiagoak izaten dira aktibatze aleatorioan. Erabaki strategiak erabat garrantzitsuak dira operazio-aldaketak saihesteko eta saretaren estabilitatea segurtatzeko.

Aldaketzaile teknikoen kontsultarako kontrolatutako metodo aurreratuak erabiliz, inrush currentak minimizatu edo kendu ahal dira. Metodoei honen bitartez, sistema fidagarritasuna hobetu, tresnak irautsi gehiago, mantentze kostuak murriztu eta tentsio eskuinaldeko banaketako sareen efizientzia osoa hobetu ahal da. Teknologia hauen erabaketa marko pribatua da moderno elektrikoaren banaketa sareen eskumen beharrerako moldatzeko.

Fluxu Gorbearen eta Transformadoreko Inrush Currentaren Arteko Harremana

Kontrolatutako Aldaketzaile Gailuak (CSDak) aldatzaile eta tresnak polok elkarrekin funtzionatuta komisionatzean bildutako datuek fluxu gorbearen eta transformadoreko inrush currentaren arteko harremana egiaztatu dute. CSDak erabiliz, inrush currentak erraztasunez kolpe bat txikiagoak dira aktibatze aleatoriarekin alderatuta, pertsonai posibilitateak murriztuz.

Inrush Current Mitigatze Moduak Gang Operated Circuit Breakerrekin

Hurrengo azalpenak inrush current mitigatzearen kontzeptua erakusten du indarraren transformadoreei aplikatuta:

Demagnetizatutako indarraren transformadore baten fasa R-a tensioaren zero passingean aktibatzen denean (irudian ezkerrean ikus daiteke), transformadoreko nukleoa saturazio handira eraman daiteke, nukleora fluxu per-unit (p.u.) bi gehitu ahal duena. Baldintza hau nukleoko saturazioagatik inrush current handiak eragin dezakete.

Baina, transformadorea tensioaren positiboko toperan aktibatzen denean, hasierako positibo kuartil honek nukleora fluxu per-unit (p.u.) bat gehitzen du bakarrik. Ondoren, tensio negatiborako aldatzen doan, nukleoko fluxua murriztu hasten da. Transformadorea ez denean saturazio mugarira iritsi ahal izanez, nukleoaren saturazioa saihestea ahal da, inrush currenten gertatzea saihestuz.

Kalitate hau transformadorearen egoera estatuan bat dator, non nukleoko fluxuak tensioari 90 gradutan atzeratzen den. Aktibazio unamendua zehazki aukeratuz, tensioaren forma grafikoaren puntuetan, inrush currenten arriskua minimizatzen da, transformadorearen lanaldi lisatsua eta estabiliduna lortuz.

Laburbilduz, kontrolatutako aldatze teknikak unamendu zehatzak erabiltzen ditu inrush currentak efektiboki mitigatzeko. Nukleoaren saturazioa estrategikoki aktibatze puntuekin saihestuz, metode hauek transformadoreen errendimendu fidagarria, sarearen estabilitatea eta lanaldi-aldaketen murrizketa lortzen dute. Approima hau tentsio eskuinaldeko aldatzaile-tresnen teknologiaren garapen kritikoa da, instalazio berriei eta sistemari dagokien eguneratzei ohiko onuraskuntza ematen diena.

Lagungarria da hiru faseko aldatzailea polok elkarrekin funtzionatuta erabiltzean. Bereizmena, fasa baten inrush currenta minimizatzeko aukeratutako unamenduak beste bi fasari buruzko arriskua eragin dezake. Irudian 2 ikus daiteke, non demagnetizatutako transformadorearen (ezkerrean) fasa R-ren inrush currenta minimitzatzeak fasa Y eta B-rentzat (eskuinean) desegokia sortzen duela.

Fase baten inrush currenta murrizteko unamendu optimala aukeratuz, beste bi faserako baldintzak inrush currenten handitzea eragin dezakete, multifeneko sistemetan balantzearen beharra nabarmenduz.

Aurrenean azaltu bezala, indarraren transformadore baten fluxu gorbearen modeloa aurreko desenergizazioaren emaitza da.

Transformadore bat berriro energizatzen denean, aplikatutako tensioak sortutako fluxu dinamikoa fluxu gorbearekin bat dator edo kendu egiten da aplikatutako tensioko polaritatearen arabera. Kontrolatutako aldatzeko printzipiotan oinarrituta, indarraren transformadorearen fase baten energizazio unamendu optimoak gertatzen dira aplikatutako fluxu propektibak existitzen diren fluxu gorbearekin bat datozenean (Irudia 3, ezkerrean). Adibidez, fluxu gorbea positiboa denean, tensio negatiboa aplikatzeak nukleoko fluxua hasieran zero-ra murriztu eta ondoren transformadorearen egoera estatuan iritsi ahal du, nukleoaren saturazioa saihestuz.

Berdiz (Irudia 3, eskuinean), fasea tensioaren positiboko zero passingean energizatzeak fluxu positiboa 2 p.u. gehitu ahal du nukleora existitzen diren 0.5 p.u. fluxu gorbearekin bat. Honek indarraren transformadorearen nukleoa saturazio handira eraman dezake, inrush current handiak sortuz. Beraz, fluxu gorbearen existentzia indarraren transformadorearen energizazioa kontrolatu gabe denean inrush current maximoa handitzen du.

Unamendu energizazioa zehazki aukeratuz, indukitako fluxua fluxu gorbearekin bat datorren moduan, nukleoaren saturazioa saihestu ahal da, inrush currentak murriztuz eta transformadorearen lanaldi lisatsua lortuz. Estrategia hau sistema fidagarritasuna hobetzen du, tresnak irautsi gehiago eta mantentze kostuak murriztuz. Energizazio unamenduaren zehaztasuna espetsialki garrantzitsu da multifeneko sistemetan faseen arteko errendimendua balantzeatzeko, sarearen estabilitatea eta efizientzia lortzeko.

Approima hau fluxu gorbearen eragina kontuan hartzearen garrantzia nabarmendu du indarraren transformadoreentzako kontrolatutako aldatze teknologien diseinu eta implementazioan, indarraren transmitazio sareen efizientzia eta fidagarritasuna hobetzeko helburuarekin.

Transformadoreko nukleuan fluxu gorbea dagoenean, gang-operated circuit breakerren kasuan situazioa oso konplexua bihurtzen da. Unamendu optimoak hiru fase guztiak bereizi aldatzea beharrezkoa da fluxu gorbearen neurria eta polaritatearen arabera. Hala ere, fluxu gorbearen modelu posible bakoitzeko, beti dago unamendu optimo bat transformadorearen saturazioa minimalizatzeko (Irudia 4).

Hurrengo adibidean, fluxu gorbearen modelua 0, -0.5, eta +0.5 p.u. dira fase R, Y, eta B-n, hurrenez hurren. Indarraren transformadorea 90°-n (fase R-ren tensioaren topera) energizatzeak faseen saturazio minimoa ematen du. Baina, fase B-a (gorria) tensioaren positiboko zero passingean itxi (240°) badugu, inrush current gertatuko litzateke, Controlled Switching Device (CSD) kalkulatutako unamendu optimoarekin alderatuta sei aldiz handiagoa izango litzateke.

Horrek adierazten du unamendu optimoak zehazki aukeratzearen garrantzia fluxu gorbearen egoera bakoitzeko transformadorearen saturazioa eta inrush currentak minimizatzeko. Unamendu egokia sistemaaren lanaldi lisatsua eta fidagarritasuna eta efizientzia hobetzen laguntzen du.

Indarraren transformadore baten energizazioa kontrolatu gabe denean, inrush current maximoa beti agertuko da fluxu gorbea gehieneko fasean. Controlled Switching Device (CSD) unamendu optimoak kalkulatzen ditu fluxu gorbearen modeluan oinarrituta, inrush currenta minimizatuz. Horrela, fluxu gorbea altua denean, inrush currenta osotik kendu ahal da.

Irudia 5 erakusten du teoriko inrush currentaren erlazioa energizazioan, transformadorean neurtutako hiru fluxu gorbeetatik altuena (saturazio mugia 1.2 p.u. da) funtzioan. Inrush currentaren pikea normalizatua dago demagnetizatutako nukleoko energizazio maximoarekin. Fluxu gorbea altua denean (horizontalean), CSD inrush currenta kendu du transformadoreak saturazioan sartzea saihestuz (erdi-zuriunearen azpiko area). Berriz, indarraren transformadorea unamendu aleatorioan energizatzeak transformadorea saturazio osoan eraman dezake (gorria), inrush current handia eta ondorengo tentsio-enbora saretan sortuz. Diagrama hau beraz inrush current mitigatzearen efektibotasuna erakusten du CSDren bidez, aleatorio edo kontrolatu gabeko energizazioarekin alderatuta.