Briseadh Cúirín DC Ard Voltach

Brúicéad Chiorcail HVDC: Feidhmiúlacht, Dúshláin agus Réitigh

Is é brúicéad chiorcail HVDC (High - Voltage Direct Current) cónra scuaine speisialtóireach a chruthaítear chun an sruth ghairid dhaonrach a bhreacadh i gcomhdháil leictreach. Nuair a tharla teip sa chóras, séparáiltear na hiontais meicniúla den bhrúicéad chiorcail, ag oscailt an chiorcal go héifeachtach. Ach is cúram faoi leith é an chiorcal a bhriseadh i gcóras HVDC níos forbruite ná a chomhghleacaithe AC (Alternating Current). Is é an fáth príomha é nach rith an sruth in aon ábhar amháin agus gan é a shroicheann luachanna reatha neamhnitheacha, a bhfuil ríthábhachtach do dhúnmhú arca i mbrúicéadaí chiorcail AC.

Is é an feidhmiúlacht phríomha brúicéid chiorcail HVDC ná an sruth ghairid dhaonrach a bhreacadh sa láriontúr cumhacht. In ainneoin sin, is féidir le brúicéid chiorcail AC an t-arc a bhreacadh go héasca nuair a shroicheann an sruth a pinn neamhnitheach san fhorbairt AC. Ag an am neamhnitheach seo, is é an t-energie a bhfuil riachtanas a bhreacadh freisin neamhnitheach, ag cur deigideacht dielectric ar ais agus ag déanamh cinnte go ndéanfaidh sé an tiomantas fuaimine tránsach a chur i bhfeidhm.

Sa chás brúicéid chiorcail HVDC, is níos casta an seans. Mar gheall ar an easaontacht a bhfuil ann sna formáid DC, is féidir le breacadh arca fórsaíoch réimse tránsach uafaisach a chruthú. Gan breacadh arca cóir, tá tuairisc airgid a athbhuaileadh, a d’fhéadfadh tar éis na hoibre a dhéanamh don iontais brúicéid. Nuair a dhéantar brúicéid chiorcail HVDC, ní mór do mholaí a dhéileáil le trí dúshlán príomha:

1. Cruthú Luach Neamhnitheach Daonrach Fictiún: Tá sé seo riachtanach do dhúnmhú arca mar gheall ar an easaontacht a bhfuil ann sna luachanna neamhnitheacha daonrach chun an arc a bhreacadh.

2. Cosaint in aghaidh Athbhuaileadh Arc: Nuair a bhreacann an arc, caithfidh a dhéanamh measuithe chun é a chosc ó athbhuaileadh, a d’fhéadfadh tabhairt do damáiste don bhrúicéad agus do theip ar an gcóras.

3. Dissipation Energe Cuirtha Síos: Ní mór an energie atá cuardaíodh i gcuidiúcháin an chórais a dhissipeáil go slán chun aisteacht a chosc.

Chun an easaontacht a bhfuil ann sna luachanna neamhnitheacha daonrach a bhainistiú, úsáideann brúicéid chiorcail HVDC an prionsabal cruthú luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún chun an arc a dhúnmhú. Is é aon modh coitianta í an circuit L - C (inductor - capacitor) paralell a isteach. Nuair a chuireann an circuit seo i bhfeidhm, cuireann sé an sruth arca i dtreo oscillaithe. Is intinní agus gníomhach iad na heolas-sheachtmhara seo agus gnóthaíonn siad roinnt luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún. Ansin, dúnmhaíonn an bhrúicéad chiorcail an t-arc ag ceann dá na luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún seo. Chun an modh seo a bheith éifeachtach, ní mór an sruth cresta na heolas-sheachtmhara a bheith os cionn an sruth ghairid a bhfuil riachtanas a bhreacadh.

Is é an t-implementú a níos mionsonraithe ná an circuit resonant series a chomhcheangailtear le inductor (L) agus capacitor (C) ar an iontais phríomha (M) de bhrúicéad chiorcail DC traidisiúnta trí iontais cabhrach (S1). I bhfad as sin, tá resistor (R) ceangailte trí iontais (S2). Faoin gcothrom na Féinne, fanann an iontais phríomha (M) agus an iontais luchtúcháin (S2) dúnta. Tá an capacitor (C) luchtaithe go voltas líne tríd an réochtach ard (R). In ainneoin sin, fanann an iontais (S1) oscailte, le voltas líne air. Cuireann an struchtúr seo bunús chun na coinníollacha riachtanacha a chruthú chun an sruth ghairid a bhreacadh le linn scénáir theip trí luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún a chruthú agus an próiseas leictreach a bhainistiú.

Nuair a thagann sé chun an sruth phríomha Id a bhreacadh, tosaíonn an meicníocht oibriúcháin sraith gníomhartha. Ar dtús, osclaíonn sé an iontais S2 agus dúntann sé an iontais S1. Seo a chuironn an capacitor C ag deachú trí inductance L, iontais phríomha M, agus iontais cabhrach S1. Mar thoradh, cruthaíonn sé sruth oscillatory, mar atá léirithe sa diagram thíos. Cruthaíonn an sruth oscillatory luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún, a bhfuil ríthábhachtach do bhreacadh an bhrúicéid chiorcail. Ansin, osclaíonn an iontais phríomha M den bhrúicéid chiorcail go cruinn ag ceann dá na luachanna neamhnitheacha daonrach fictiún seo. Tar éis dó an iontais phríomha M a bhreacadh go rathúil, osclaíonn sé an iontais S1 agus dúntann sé an iontais S2, ag athshocruithe an chórais do oibríochtaí san am amach romhainn agus ag cosaint integrité an phróiseas brúicéid chiorcail HVDC.

Modh Alternach leis an Sruth Phríomha Dhiaonrach a Bhreacadh

Is é modh alternach eile leis an sruth phríomha dhaonrach a bhreacadh i gcóras high - voltage direct current (HVDC) ná an sruth a stiúradh chuig capacitor, a laghaíonn go géar an méid an srutha a bhfuil riachtanas a bhreacadh ag brúicéid chiorcail. Léirítear an modh seo sa diagram thíos, ag tosú le capacitor C a bhfuil sé ina chónra neamhluchtaithe.

Nuair a tosnaíonn an iontais phríomha M den bhrúicéid chiorcail ag oscailt, tarlaíonn imeacht criticiach: an sruth phríomha, a raibh sé ag rith tríd an iontais phríomha M, stiúradh agus thosaíonn sé ag rith isteach i capacitor C. Mar thoradh ar an stiúradh seo, laghaíonn an lodáil srutha a bhfuil riachtanas a bhreacadh ag an iontais phríomha M le linn an phróiseas briseadh go suntasach. Laghaíonn an laghdú sa mhéid an srutha an buairt ar an bhrúicéid chiorcail, ag déanamh an próiseas briseadh níos éifeachtaí agus níos neamhdhúshlán.

I measc ról an capacitor C i stiúradh an srutha, tá resistor nonlinear R ina chuid thábhachtach den chóras freisin. Tá ról lárnach ag an resistor nonlinear R i nglacadh an energe atá bainteach le sruth an srutha gan cur go mór leis an voltas ar an iontais phríomha M. Trí an energe a dhissipeáil go héifeachtach, cabhraíonn an resistor nonlinear le cosaint integrité an bhrúicéid chiorcail agus an chóras leictreach iomlán, ag déanamh cinnte go mbíonn na leibhéal voltas istigh i réims ceadaithe le linn an phróiseas briseadh. Tá an obair comhoiriúnach idir an capacitor C agus an resistor nonlinear R ina modh éifeachtach agus ionsaitheach leis an sruth phríomha dhaonrach a bhreacadh i gcóras HVDC.

Tá an ráta éirí an tiomanta athbhuaileadh ar M léirithe mar

I mbrúicéid chiorcail DC a bhféadfaí a bhriseadh trí chur chuige oscilte, is dúshlán faoi leith é an t-athbhuaileadh a chosc. Tá an fáth seo mar gheall ar an tréimhse gairid go mór ina bhféadfaí an sruth a bhreacadh nó "chopping." Nuair a bhreacaítear an sruth go tapa i tréimhse an-réan, gnóthaíonn sé suíomh uafaisach agus go tapa sa tiomantas athbhuaileadh ar an gcóras. Tá an tiomantas uafaisach agus go tapa seo ina bhuaileadh mór don integrité an bhrúicéid chiorcail. Chun oibriú iontaofa a chinntiú, ní mór don bhrúicéid chiorcail a dhearadh le deigideacht dielectric agus scileanna tiomantas voltaga chun an tiomantas athbhuaileadh uafaisach seo a fhreastal gan teacht faoi athbhuaileadh, a d’fhéadfadh tar éis na hoibre a dhéanamh, do dhéanamh scintilláin leictreach, agus do theip ar an gcóras.