Səhv Akımı Məhdudi və Onların Növləri

Kəsilmə Cari Məhdudiyyətçilərinə Giriş

Son zamanlarda, enerjiyə olan tələbin artması ilə birgə, elektrik nəqdi və transmiyasının inkişafı əhəmiyyətli dərəcədə ön plana çıxıb və fundamental bir tələb halına gəlməkdədir. Amma hər hansı bir elektrik nəqdi sisteminin qısa kəsmələri ən mühüm və çətin problemlərdən biridir və bu problemlərin təsiri, nəqdi ölçüsünün genişlənməsi ilə artmaqdadır. Qısa və ya səhv cərəyanların yaradığı problemlər müxtəlif aspektləri özündə birləşdirir:

• Təchizatın Termal Zərəri: Elektrik təchizatına dayanılmaz termal zərərlər təsir edir, bu da komponentlərin əvvəllər ləğv olunmasına, zədələnməsinə və hətta xarab olmasına səbəb olur.

• Elektrodinamik Təsir: Dairədə bir çox elektrodinamik qüvvələr normal işləməni pozub, alətlərin dəqiqliyi və güvənci üzərində təsir edir.

• Texniki və İqtisadi Məhdudiyyətlər: Dairənin zədələnməsindən qorumaq üçün daha effektiv avtomatlara ehtiyac var. Bu tələb texniki çətinliklər yaratır və istisna olaraq əhəmiyyətli iqtisadi məhdudiyyətlər də getirir.

• Təhlükə Situasiyaları: Təhlükələr ən acıci olan problemlər arasındadır, çünki qısa kəsmələr ştat personelin həyatına və elektrik infrastrukturunun bütövlüyünə doğrudan təhlükə yaratır.

• Gerilim Transient Problemləri: Qısa kəsmələr, keçidi rejimlərə keçirərkən gerilim transientlərinin problemi daha mühüm və idarə etmək daha çətin olur.

Bu çətinliklərə görə, qısa kəsmələri həll etmək üçün daha inkişaf etmiş və dəqiq sistemlərin inkişaf etdirməsi vacib olmuşdur. Bu məqalə, səhv cərəyanların təsirini azaltmaq üçün tövsiyə olunan və tətbiq olunan bəzi yolları araşdıracaq.

Yollar

Aşağıdakı metodlar, öz xüsusiyyətlərinə və tətbiq sahələrinə görə aktiv araşdırılara məruz qalır və ya artıq praktikada istifadə olunur:

• Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktoru (CMR): Səhv cərəyanlarını məhdudlaşdırmaqda effektivliyinin tanınması ilə tanınır.

• Dolgu Halında Cərəyan Məhdudiyyətçisi: Araşdırma və inkişafın ilk mərhələlərində olan, amma böyük potensial göstərən yeni bir texnologiya.

• Superkonduktorlu Cərəyan Məhdudiyyətçilər: Bu cihazlar süperkonduktorların unikal xüsusiyyətlərindən istifadə edərək cərəyanı məhdudlaşdırırlar və dolgu halında limitatorlar kimi inkişafın ilk mərhələlərindədir.

• Prezervativler: Tradisional amma güvənirlidir, dairələri, cərəyan belə bir məhdudu aşarsa, kesməklə himayə edir.

• Poddəstansiyalarda Şina Ayrılması: Poddəstansiyanın elektrik konfiqurasiyasını dəyişdirərək səhv cərəyanları azaltmaqda praktik bir yanaşma.

• Yüksək Impedanslı Transformatorların Tətbiqi: Bu transformatorlar dairədəki impedansı artıraraq, səhv cərəyanlarının ölçüsünü məhdudlaşdırmağa kömək edir.

• Nüvə Reaktorlarının Cərəyan Məhdudiyyətçiləri Kimi İstifadəsi: Gələcək və ya alternativ bir yanaşma kimi, araşdırmalar nüvə reaktorlarının cərəyan məhdudiyyət mekanizmlərinə kömək etmək potensialını öyrəndi.

Bunlardan, dolgu halında və süperkonduktorlu cihazların istifadəsi hələ inkişaf mərhələsindədir. Qısa kəsmə problemlərini həll etmək üçün hər hansı bir sistem tətbiq edərkən, iki əsas nöqtəyə diqqət yetirilməlidir:

Poddəstansiyalarda və Dağıtım Şəbəkələrində Səhv Cərəyanlarının Azaldılması Strategiyaları

Məhdudiyyətçilərin Yerləşməsi və Sayı

Elektrik mühəndisliyinin iki əsas sualı, məhdudiyyətçilərin poddəstansiyalarda və dağıtım şəbəkəsində optimal yerləşməsi və effektiv olaraq səhv cərəyanlarını idarə etmək üçün tələb olunan ideal məhdudiyyətçilərin sayı ilə bağlıdır. Bu qərarlar, elektrik sisteminin xüsusiyyətləri, yüklər tələbləri və potensial səhv stsenarilərinin ümumi anlayışını tələb edir.

Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktoru (CMR)

Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktoru, səhv cərəyanlarını idarə etmək üçün ən maliyyəvi və praktik həllərden biri hesab edilir. Onun poddəstansiyalardakı islanmaq dərəcəsinə minimal təsiri var, bu da onu bir çox elektrik sistemləri üçün uyğun bir seçim edir. Amma, belə bir çox dezavantajları da var. CMR-ların fiziki təchizi, genelliklə, poddəstansiyada çox yer tutur. Bununla birlikdə, CMR-ların mövcudluğu, gerilimin stabililiyini azaltda bilər, bu da dikkatli izlənilməli və idarə olunmalıdır.

Dolgu Halında Səhv Cərəyan Məhdudiyyətçisi

Dolgu halında səhv cərəyan məhdudiyyətçiləri, hazırda araşdırma və inkişaf mərhələsindədir. Onların dağıtım sistemlərinə nisbətən sadə inteqrasiya imkanı var. Amma, yüksək qiyməti, onların geniş olaraq tətbiq olunmasını çətinləşdirir. Araşdırmacılar, onların maliyyəvi məhsullara daha uyğun olması üçün maliyyələri azaltmağa və performansını artırmağa çalışırlar.

Prezervativ

Prezervativlər, effektiv və verimli cərəyan-bölücü cihazlar kimi funksion edir, bu da onları cərəyan məhdudiyyətçiləri kimi istifadə etməyə uygun edir. Ucuza və asandır quraşdırılır. Amma, onların effektivliyi, onların nominal kapasitəsi ilə məhdudlaşır. Meselen, tipik prezervativlər 40 kV və 200 A cərəyanı saxlamaq üçün dizayn oluna bilər, bu da onların yüksək gerilim və yüksək cərəyan stsenarilərində istifadəsini məhdudlaşdırır. Yüksek Bölmə Kapasitəli (HRC) prezervativlər daha yaxşı performans göstərir, amma öz limitləri də var.

Şina Səhv Cərəyan Məhdudiyyətçisi

Şina baqlama dairələri, şina səhv cərəyan məhdudiyyətçiləri kimi istifadə edilə bilər, amma genelliklə müvəqqəti və ya acil cavab vermək üçün bir həll olarak nəzərdə tutulur. İşləmə xüsusiyyətləri və limitləri səbəbindən, onlar poddəstansiyada daimi bir təchizat kimi dizayn edilməyib.

Neysral Reaktorunun Tətbiqi

Neysral reaktorlar, yerdən cərəyanlarla bağlı səhv cərəyanlarının azaldılması üçün başqa bir mümkün həll sunar. Onların dizayn və işləməsi, yerdən ilə bağlı elektrik problemləri ilə bağlı xüsusi səhv stsenarilərdə xüsusi effektivlik göstərir.

Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktorların Növləri və Xüsusiyyətləri

Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktoru, geniş tətbiq edilən bir həll və iki əsas növə bölünür:

Quru CMR

Quru CMR-lar, mis çəkiliyə malik havadan çekilmiş reaktorlardır. Demir çekirdeyin doyum riski, reaktorun performansını pozub, bu səbəbdən istifadə edilmir. Bu reaktorlar, çevrə şərtlərinin nisbənən təmiz və quru olduğu bir çox tətbiq sahələrə uyğundur.

Yağlı CMR

Yağlı CMR-lar, quru növlərə nisbətən əsas funksiyonelliklərində bir çox oxşarlıqlarını paylaşırlar. Amma, onların əsas fərqlendirici xüsusiyyəti, onların tətbiq sahəsidir. Yağlı CMR-lar, yüksək zədələnmiş çevrələr üçün xüsusi inkişaf etdirilib. Bu reaktorlarda istifadə olunan yağ, quru reaktorlardakı havadan daha yüksək dielektrik sabitə malikdir, bu da çətin şərtlərdə daha yaxşı izolyasiya və koruma təmin edir.

Səhv Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktorların Ümumi Speksifikasiyaları

Frekvens və Gerilim: Bu reaktorlar, nisbənən dar frekvens və gerilim aralığında işləmək üçün dizayn olunmuşdur. Onların performans xüsusiyyətləri, xüsusi elektrik sistemi parametrləri üçün optimallaşdırılıb.

Quraşdırma Fleksibiləti: Tətbiq tələblərinə görə, onlar içərisində və ya dışarıda quraşdırıla bilər. Bu fleksibilitə, fərqli poddəstansiyalarda və dağıtım şəbəkələrində daha böyük adaptivlik təmin edir.

Qısa Kəsmə Kapasitəsi: Onlar, onların inteqrasiya edildiyi elektrik sistemlərin qısa kəsmə cərəyanlarını idarə etmək üçün mühəndisliklənib, səhv stsenarilərdə effektiv cərəyan məhdudiyyətçilik təmin edirlər.

Tranzient Stabil və Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktorlar

Tranzient stabil, elektrik alterna cərəyan (AC) sistemlərində mühüm rol oynayır. Bu, bir səhv sonra elektrik sistemində bir çox sinxron maşınların sinxron qalma bacarığına aid edir. Məsələn, bir çox sinxron motorların birgə bağlı olduğu elektrik şəbəkəsində, tranzient stabil, qısa kəsmə kimi bir elektrik pertürbasiya sonra bu motorların sinxron qalma bacarığını təyin edir. Cərəyan məhdudiyyətçi reaktorlar, səhv cərəyanlarının ölçüsünü azaltaraq, sinxron maşınlar üzərindəki mexaniki və elektrik zərərləri minimize edərək, səhv zamanı və sonra sistem stabilliyinin qorunmasına kömək edə bilər.

Superkonduktor Bazlı Cərəyan Məhdudiyyətçi Reaktorlar

Superkonduktorlu Səhv Cərəyan Məhdudiyyətçiləri (SSCM), elektrik sistemlərinin tranzient stabilliyini artırmaqda, texniki və iqtisadi nöqtələri dengəli bir şəkildə təmin edən bir həll təklif edir. Superkonduktorların, elektrik direksiyası nəticəsində ekstremal olaraq xətti olmayan direksiyası, onları səhv cərəyan məhdudiyyətçiləri kimi ideal adaylar edir.

SSCM-nin əsas üstünlüklərindən biri, superkonduktorların, elektrik direksiyası sıfıra bərabər olan superkonduktor vəziyyətindən, normal direksiyaya sürətlə keçmə bacarığıdır. Bu tez dəyişən direksiya, SSCM-ların səhv cərəyanlarına tez cavab verməsini, onların ölçüsünü məhdudlaşdırmayı və bu şəkildə elektrik sistemin bütövlüyünü qorumağa imkan verir.

SSCM-ların işləmə prinsipini daha yaxşı anlamaq üçün, bir elektrik sistemində qoşulmuş bir motor və səhv cərəyan məhdudiyyətçisinin strategik yerləşməsi nümunəsini nəzərə ala bilərsiniz.

Parça Sürücü Optimallaşdırma

Parça sürücü optimallaşdırma (PSO), genetik alqoritmlər (GA) kimi evolyusion hesablama metodlarına notabil paralellər göstərir. Başlanğıcda, PSO, axtarış sahəsində rastgele başlanğıc həllləri olan populyasyonu başlatır. Bu həlllər, adətən "parçalar" kimi təsvir edilir və axtarış sahəsində, pozisyon və sürətlərini iterativ olaraq yeniləyərək naviqasiya edirlər. Bu dinamik self-regulation və komşu parçalarla etkileşim prosesi vasitəsiylə, sistem sistematik olaraq həll sahəsini araşdırır və optimum və ya yaxın optimum həllərə yavaş-yavaş yanaşır.