Mionchúr tránsfhoirmithe meán voltaíochta a laghdú trí úsáid seiceálaí rialaithe

Seiceáin Sioncrónaithe Cóiríochta sa Mheán-Teasc

Níos mó ná tríocha bliain ó shin, cuireadh Seiceáin Sioncrónaithe Cóiríochta (CSDs) chun cinn chun sreabhaí sioncrónaithe a laghdú a bhí ag teastáil ó bhriseoiridh circeanna ard-voltáige atá ceangailte le réactóirí comhthiomsaíochta agus bancáin cóndaithe. D'fhorbair an taighde ina dhiaidh sin a úsáid go forleathan i línte trasmhaire agus transformáir cumhachta. Thosaigh na seiceáin seo ag optamú amanna sioncrónaithe ar buna éigríochta trí briseoiridh circeanna neamhspleách (IPO).

Le déanaí, d'éileodh an méarú forleathan i gcuir chuige cumhachta domhanda nuálaíocht a chur isteach i ggrídeanna meán-voltáige in ionad a bheith ag brath go hiomlán ar chórais trasmhaire voltáige ard (HV). Níos riachtanach anois é an t-ábhar seo a dhéileáil le fadhbanna dip voltaí a thagann ó shruthaí inréime gan smachd le linn sioncrónaithe transformáir.

Is gnách go oibríonn uathchuidéirí meán-voltáige trí phóláin ag an am céanna, rud a chruthaíonn contráid leis an oibriú neamhspleách i gcás HV. Bhí feabhas suntasach tuillte ar theicneolaíocht CSD chun sruthaí inréime transformáir a bhainistiú go héifeachtúil le uathchuidéirí coitianta agus póláin ag obair ag an am céanna. Anois, tá an nuálachas seo in úsáid go forleathan, ní hamháin i mbunúcháin cumhachta inathghineachaile cosúil le páirceanna gaoithe agus stáisiúin solaire fotovoltaíche, ach freisin i suímh tionsclaíocha agus láithreáin iompair, áit a bhfuil smachd sruthaí inréime ríthábhachtach don sioncrónaithe éifeachtach transformáir meán- agus ard-voltáige.

Sruth Inréime i dTransformáir Meán-Voltáige

Tá tionchar mór ag fluks dhearbhshláinte sa choir transformáir ar mhéide srutha inréime le linn sioncrónaithe transformáir; is féidir le luachanna fluks deargaibh shláinte níos airde srutha inréime níos mó a chur chun cinn le sioncrónaithe ar leith. Tá beartais éifeachtacha riachtanacha chun modhanna oibre a sheachaint agus chun staid an gréasaí a chinntiú.

Trí mhodhanna sioncrónaithe cóiríochta casta a chur i bhfeidhm, is féidir srutha inréime a laghdú nó a scrios. Is féidir leis na modhanna seo, ní hamháin, cur lena n-iompar an chórais, ach freisin saol uathchuidéireachta a fheadaíl, costas míreála a laghdú, agus éifeachtacht iomlán a fheabhsú i ngriodeanna meán-voltáige. Mar thoradh, tá an tógáil den teicneolaíocht seo mar athrú suntasach chun cabhrú le riachtanais nua-aimseartha gréasáin siombalach éilectra.

Comhthéacs idir Fluks Deargaibh Shláinte agus Sruth Inréime Transformáir

Tá an comhthéacs idir fluks dheargaibh shláinte agus sruth inréime transformáir dearbhte tar éis sonraí faoin bhforbairt a bheith bailithe le linn comhoibriú CSDs ar briseoiridh circeanna agus uathchuidéireachta le póláin ag obair ag an am céanna. Úsáid CSDs ginearálta d’fhágann laghdú 3:1 ar sruth inréime i gcomparáid le sioncrónaithe ar leith, ag laghdú go suntasach ar rogha modhanna oibre.

Modhanna Laghdú Srutha Inréime le Briseoir Circe Coitianta

An méid seo a leanas léiríonn an coincheap sioncrónaithe cóiríochta chun srutha inréime a laghdú a chur i bhfeidhm do transformáir cumhachta:

Nuair a sioncrónaítear phase R transformáir cumhachta demagnetised ag zero crossing an voltag (mar atá léirithe ar an taobh clé in Figure 1), cuireann sé an choir transformáir go dtí an t-ardús, ag cur 2 per-unit (p.u.) fluks breise isteach sa choir. Is féidir leis an gcoinníoll seo srutha inréime suntasacha a chur chun cinn mar gheall ar ardús an choir.

Ach, nuair a sioncrónaítear an transformáir ag cresta an voltag dioplach, ní díríonn an chéim chéanna dioplach ach 1 p.u. fluks breise isteach sa choir. Agus an voltag ag athraíl go dtí a lethchiorcal dioplach, tosaíonn sé ag laghdú an fluks sa choir. Ó nach bhféadfadh an transformáir a shroich a líon ardús faoi na coinníollacha seo, stárfar an coil, ag cosaint in aghaidh srutha inréime.

Seo a chomhthéacs le sioncrónaithe staid-staid transformáir, áit a lagann an fluks sa choir an voltag le 90 grad. Trí ama sioncrónaithe a roghnú go cúramach chun pointí oiriúnacha sa chart voltag a choinneáil, laghdódh an toradh srutha inréime, ag cinntiú oibriú níos sothuigthe agus níos stáideach transformáir.

In aghaidh an tsimpil, úsáideann modhanna sioncrónaithe cóiríochta ama cruinn chun srutha inréime a laghdú go héifeachtúil. Trí ardús an choir a sheachaint trí phointí straitéisí sioncrónaithe, díríonn na modhanna seo ar oibriú iontaofa transformáir, ag fheabhsú staid an gréasaí, agus ag laghdú modhanna oibre. Is é seo forbairt príomha i dteicneolaíocht uathchuidéireachta meán-voltáige, ag tabhairt béime suntasacha ar bunúcháin nua agus ar nuachóiriú córais reatha.

Tá an scéal níos casta nuair a úsáideann 3-phases switch le póláin ag obair ag an am céanna. I ndeireadh na dála, is féidir roghnú am sioncrónaithe a laghdú sruth inréime ar aon phase a bheith ina díobháil do dhá phhase eile. Tá an t-aonscéal seo léirithe in Figure 2, áit a laghdódh sruth inréime ar phase R transformáir demagnetised (ar an taobh clé) agus a bheith ina díobháil do phases Y agus B (ar an taobh deas).

Trí ama sioncrónaithe a optamú chun sruth inréime a laghdú ar aon phase, is féidir coinníollacha do dhá phhase eile a chur chun cinn srutha inréime níos mó, ag léiriú an gá le modh cothrom le dá phhase.

Mar a luaitear roimhe, is é patrún fluks dheargaibh shláinte in transformáir cumhachta mar thoradh ar a de-energization roimhe.

Nuair a ath-energizear transformáir, cuireann an fluks dinimiciúil a spreagtar leis an voltag a chur isteach nó a bhaint as fluks dheargaibh shláinte ag brath ar polaitíocht an voltag a spreagtar. De réir prionsabal sioncrónaithe cóiríochta, is é an ama sioncrónaithe is fearr do phase transformáir cumhachta nuair a chloíonn an fluks prospéideach a spreagtar leis an fluks dheargaibh shláinte atá ann cheana (Figure 3, ar an taobh clé). Mar shampla, sa chomhthéacs fluks dheargaibh shláinte dioplach, spreagtar voltag dioplach díríonn an fluks sa choir go dtí zero ag peak dioplach agus ansin go dtí staid-staid oibriú an transformáir gan a choir a stárthú.

Ar an taobh eile (Figure 3, ar an taobh deas), sioncrónaíodh an phase ag zero crossing dioplach an voltag, cuireann sé 2 p.u. fluks dioplach breise isteach sa choir ar an fluks dheargaibh shláinte 0.5 p.u. atá ann cheana. Is é seo a chuirfidh an choir transformáir go dtí an t-ardús, ag cur srutha inréime breise. Mar thoradh, is féidir le fluks dheargaibh shláinte sruth inréime is airde a chur chun cinn nuair a sioncrónaítear an transformáir gan smachd.

Trí ama sioncrónaithe a roghnú go cruinn chun fluks a spreagtar a chloí le fluks dheargaibh shláinte, is féidir ardús an choir a sheachaint, ag laghdú srutha inréime, agus ag cinntiú oibriú sothuigthe transformáir. Is é seo modh a fheabhsóidh iompar an chórais, ag fheadaíl saol uathchuidéireachta, agus ag laghdú costas míreála. Is é an am sioncrónaithe go cruinn go háirithe in múltiphase systems chun cothrom a chur ar fheidhmeacht across phases, ag cinntiú staid agus éifeachtacht an gréasaí.

Is é seo a léiríonn tábhacht na fluks dheargaibh shláinte a chur san áireamh nuair a dírímís ar theicneolaíocht sioncrónaithe cóiríochta a fhorbairt do transformáir cumhachta, ag iarraidh níos éifeachta agus níos éifeachta gréasáin siombalach.

Nuair atá fluks dheargaibh shláinte sa choir transformáir, tá an scéal níos casta le briseoir circe coitianta. Caithfidh an ama sioncrónaithe is fearr a roghnú chun oibriú triúcha póláin de réir luach agus polaitíocht fluks dheargaibh shláinte. Ach, do gach patrún fluks dheargaibh shláinte, is féidir am sioncrónaithe is fearr a aimsiú chun ardús an choir a laghdú (Figure 4).

Sa sampla seo, is 0, -0.5, agus +0.5 p.u. fluks dheargaibh shláinte i phases R, Y, agus B, go leor. Nuair a sioncrónaítear an transformáir cumhachta ag 90° (crest an voltag ar phase R), díríonn sé ar ardús is lú na phases. Ach, nuair a dúntar an phase gorm (phase B) ag zero crossing dioplach an voltag (240°), díríonn sé ar sruth inréime is measa, a bheadh 6.5 uaireanna níos airde ná an ama sioncrónaithe is fearr a aimsíodh ag CSD.

Léiríonn sé seo tábhacht a aimsiú am sioncrónaithe is fearr do gach patrún fluks dheargaibh shláinte ar leith chun ardús an choir agus srutha inréime a laghdú. Is é an am sioncrónaithe go cruinn a chinntíonn oibriú níos sothuigthe agus a fheabhsóidh iompar agus éifeachtacht an chórais cumhachta.

Nuair a sioncrónaítear transformáir cumhachta gan smachd, beidh sruth inréime is measa i gcónaí ar an phase le fluks dheargaibh shláinte is airde. Laghdódh CSD sruth inréime sioncrónaithe trí am pole-closing is fearr a ríomh de réir patrúin fluks dheargaibh shláinte. Mar thoradh, faoi chondae fluks dheargaibh shláinte is airde, is féidir sruth inréime a scrios go deo.

Léiríonn Figure 5 sruth inréime theoriciúil le linn sioncrónaithe de réir an fluks dheargaibh shláinte is airde a mheasar sa transformáir (le knee saturation ag 1.2 p.u.). Tá an sruth inréime is airde normalaithe go dtí an sruth sioncrónaithe is airde den choir demagnetized. Nuair atá fluks dheargaibh shláinte an choir ard (ar an ais an chruinne), scriosann CSD sruth inréime trí ardús an choir a sheachaint (an spás lasmuigh den líne gorm). Ar an taobh eile, sioncrónaíodh an transformáir cumhachta ag am ar leith, díríonn sé ar an transformáir go dtí an t-ardús (líne dearg), ag cur srutha inréime breise agus dips voltage ar an gréasán. Léiríonn an diagram seo éifeachtacht laghdú sruth inréime a chabhraíonn CSD i gcomparáid le sioncrónaithe ar leith nó gan smachd.