Miðspennu umskiftari hryggstöðuværing með stýrðri slóðatækni

Stýrðar skiptingarvælur í miðspennu

Fyrir þrjár áratugum voru stýrðar skiptingarvælur (CSDs) fyrst kynntar til að lágmarka skiptingartempd með hækri spenna tengdu samskildra viðmóta og kondensatorabanka. Síðari rannsóknar breyttu notkun þeirra yfir á flutningarslé og orkuraforkastara. Upprunalega bættu þessar tæki bestu skiptingartíma fyrir hverja fasu með óháðri pólastjórnun (IPO).

Nýlega hefur hrás eftirlitshugsunar á heimsvísu spurt samþættingu endurbænlegrar orkur á miðspennuskipanir, ekki einungis á hærri spenna (HV) flutningakerfi. Þessi brottför hefur gert nauðsynlegt að takast á við spennulegum drepum sem uppkoma af óstýruðum straumsferðum við raforkastofnun.

Miðspennuskiptingartæki vinna venjulega með þremur pólum samhliða, sem er munur á óháðri vinnum at HV notkun. Þetta krafði mikilvægar frekari þróun CSD-teknologíu til að haga við raforkastofnunarsferðum með alvenjulegum skiptingarvælum með samhliða pólastjórnun. Í dag er þessi nýsköpun víðtæk notað, ekki bara í endurbænlegrar orkur uppsetningar eins og vindparka og sólorkuvirkjunar, heldur einnig í iðnaðaruppsetningum og ferðalasnetum, þar sem stýring straumsferða er mikilvæg fyrir örugga raforkastofnun bæði mið- og hærri spennurafarkastara.

Straumsferð við raforkastofnun í miðspennukastara

Mikilvægt er að áhrifa stærð straumsferðar við raforkastofnun er sterkt áhrif af eftirlæginni flúx í raforkastofnunarkerfinu; hærri eftirlæg flúx getur valdið stærri straumsferðum við slembilega raforkastofnun. Árangursríkar lausnir eru nauðsynlegar til að undanskyla rekstur og tryggja netstöðugleika.

Með því að setja fram fremmðar stýrðar skiptingartækni er hægt að minnka eða hætta á þessum straumsferðum. Þessi aðferðir bæta ekki eingöngu kerfisskerfi, heldur lengja líftíma tækja, minnka viðhaldskostnað og bæta allsherjar efni í miðspennuskipanir. Samþætting slíkra teknologíu merkir markmiða frekari þróun til að passa sig við breytnar kröfur nútímametsins rafraskipanakerfa.

Samröðun milli eftirlægs flúx og raforkastofnunarsferða

Gögn safnað á stað við skipulag CSDs á skiptingarvælum og skiptingartækju með samhliða pólastjórnun hefur staðfest samröðun milli eftirlægs flúx og raforkastofnunarsferða. Notkun CSDs leiðir venjulega til 3:1 minnku á straumsferðum samanborið við slembilega raforkastofnun, sem markmiða lágmarkar mögulega rekkjur.

Aðferðir til að lágmarka straumsferð með samhliða pólastjórnun

Eftirfarandi útskýring lýsir hugmynd stýrðrar skiptingar fyrir að lágmarka straumsferð á orkuraforkastara:

Þegar demagnetized orkuraforkastara er raforkastofnuð á núllbroti spennu (sem sýnt er vinstra megin á Mynd 1), þá er raforkastofnunarkjarni djúpt í mæti fulltrúslu, sem bætir við 2 per-unit (p.u.) flúx í kjarninn. Þessi skilyrði geta valdið stór straumsferð vegna fulltrúslu.

En þegar raforkastofnun er gerð á topppunktinum á jákvæðri spennu, þá bætir þessi upphaflega jákvæð fjórðungsferð einungis 1 p.u. flúx í kjarninn. Þegar spennan svo færst yfir í neikvæða hálfsferð, byrjar hún að minnka flúxin í kjarninum. Þar sem raforkastofnunarkjarninn kemur ekki að fulltrúsluskráningsmarki undir þessum skilyrðum, verður fulltrúsla undan kominn, sem undan tekur að uppkomu straumsferðar.

Þetta tilvik svarar til jafnvægis raforkastofnunar raforkastofnunar, þar sem kjarnflúxinn er eftir spennu um 90 gráður. Með því að vandvænt velja tímann á raforkastofnun til að samræma bestu punkta í spennubili, er hættan á straumsferð lágmarkað, sem tryggir smærra og staðugari raforkastofnun.

Í samantekt notast stýrðar skiptingartækni af nákvæmum tíma til að lágmarka straumsferð á öruggan hátt. Með því að undan komast fulltrúslu með strategiskum raforkastofnunarpunktum í spennuferslu, tryggja þessar aðferðir örugga raforkastofnun, bæta netstöðugleika og minnka rekstur. Þessi aðferð merkir markmiða frekari þróun í miðspennuskiptingartækni, sem býður upp á mikilvægar kosti bæði fyrir nýjar uppsetningar og uppfærslu á núverandi kerfi.

Tilvikið verður flóknara þegar 3-fas skiptingarvæl er notuð með samhliða pólastjórnun. Í raun má val á raforkastofnunartíma sem lágmarkar straumsferð á einni fas vera ógagnlegur fyrir aðrar tvær fasar. Þetta er sýnt á Mynd 2, þar sem lágmarkun straumsferðar fyrir fas R af demagnetized raforkastofnun (vinstra megin) hefur óæski á fas Y og B (hægra megin).

Með því að bestu raforkastofnunartíma fyrir einn fas til að minnka straumsferð hans, geta skilyrði fyrir aðrar tvær fasar óbeðnilega valdið stærri straumsferðum, sem birtir þörf fyrir jafnbæri aðferð í margfasakerfi.

Samanburðurinn sýnir myndrænt eftirlægan flúxmynd raforkastofnunar sem er niðurstöða síðustu de-energization.

Þegar raforkastofnun er endurnýjuð, er dynamin flúx búinn til af beittu spennu bætt við eða frádráður frá eftirlægu flúxinu eftir áttina á beittu spennu. Eftir reglur stýrðrar skiptingar, gerist bestur raforkastofnunartími fyrir fas raforkastofnunar þegar búinn til áætlaður flúx samsvarar tiltekinum eftirlægu flúxinu (Mynd 3, vinstra megin). Til dæmis, við tilgangi jákvæðs eftirlægs flúx, ætti neikvæð spenna að fyrst minnka kjarnflúxinum að núlli við neikvæða spennutopp og síðan strax ná jafnvægi raforkastofnunar án þess að fulltrúa kjarninn.

Á móti (Mynd 3, hægra megin), ef fas er raforkastofnuð á jákvæða núllbroti spennu, bætist 2 p.u. jákvæð flúx við kjarninn að ofan við tiltekin 0.5 p.u. eftirlægan flúxinum. Þetta skytur raforkastofnunarkjarna í djúpu fulltrúslu, sem valdar ómettu straumsferð. Þar af leiðandi, höfnar eftirlægu flúxinn maksimum straumsferð þegar raforkastofnun er óstýruð.

Nákvæmt val á raforkastofnunartíma til að samsvara búinn til áætlaðu flúxinu við eftirlægan flúxin kan ef virkt undan komast fulltrúslu, sem minnkar straumsferð og tryggir jafnvægi raforkastofnunar. Þessi aðferð bætir ekki eingöngu kerfisskerfi, heldur lengir líftíma tækja og minnkar viðhaldskostnað. Réttur tími á raforkastofnun er sérstaklega mikilvæg í margfasakerfi til að jafnbæra afstaða milli fasanna, sem tryggir netstöðugleika og efni.

Þessi aðferð birtir mikilvægi að taka tillit til áhrifs eftirlægs flúx við skipulag og framkvæmd stýrðrar skiptingartækni fyrir raforkastofnana, með markmiði að ná mun efni og öruggari rafrasendingarkerfi.

Þegar eftirlægur flúx er í raforkastofnunarkjarninum, verður tilvikið með samhliða pólastjórnun enn flóknara. Bestur raforkastofnunartími verður að taka tillit til samhliða vinnum allra þriggja fasanna eftir stærð og átt eftirlægs flúxs. En fyrir hvert mögulegt eftirlæg flúxmynd, er alltaf bestur raforkastofnunartími sem valdar lágmarks fulltrúslu (Mynd 4).

Í eftirfarandi dæmi er eftirlæg flúxmynd 0, -0.5, og +0.5 p.u. í fas R, Y, og B, á sama tíma. Raforkastofnun raforkastofnunar á 90° (toppunkti spennu á fas R) valdar lágmarks fulltrúslu fasa. En lokun bláu fasar (ef fas B er tekin) við jákvæða núllbroti spennu (240°) myndi valda verstum straumsferð, sem væri 6.5 sinnum hærri en bestur skiptingartími reiknaður af Controlled Switching Device (CSD).

Þetta birtir mikilvægi nákvæmur ákveðnis um besta raforkastofnunartíma fyrir hvern tiltekinn eftirlæg flúxstöðu til að lágmarka fulltrúslu raforkastofnunar og straumsferð. Réttur tími tryggir jafnvægari vinnum og bætir öruggu og efni rafraskeris.

Þegar ekki stýrt er raforkastofnun raforkastofnunar, mun verstum möguleg straumsferð alltaf birtast á fas með hæstu eftirlægum flúx. Controlled Switching Device (CSD) lágmarkar raforkastofnunarsferð með því að reikna besta pólastokkatíma eftir eftirlægum flúxmynd. Þar af leiðandi, undir tilteknum hæstu eftirlægum flúxstöðu, getur straumsferð verið allt að hætt.

Mynd 5 sýnir theóretískt hlutfall straumsferðar við raforkastofnun sem fall af hæstu af þremur eftirlægum flúxum mældum í raforkastofnun (með fulltrúsluskraning á 1.2 p.u.). Toppstræmsferð er normalisert við hámark raforkastofnunarsferð demagnetized kjarns. Þegar eftirlægur flúx er hár (á láréttum ási), eyðir CSD straumsferð með því að forðast raforkastofnunarkjarn frá að fulltrúa (neðri svæði bláar línu). Á móti, ef raforkastofnun er gert á slembilegan tíma, getur raforkastofnunarkjarn verið fulltrúður (raud lína), sem valdar ómettu straumsferð og eftirlæg spennudrep á netinu. Þessi mynd sýnir þannig virkni straumsferðarlágmarkunar sem gefin af CSD samanburðar við slembilega eða óstýruð raforkastofnun.