Τι είναι τα μοντέλα συνδέσεως και οι μέθοδοι προστασίας του ουδέτερου σημείου συνδεδεμένων μετατροπέας σε δικτύα ηλεκτροδότησης；
Λειτουργία Συνδέσεων στο Νεύτριο και Προστασία Μετατροπέων σε Δίκτυα Ηλεκτρικής Ενέργειας
Για συστήματα από 110 kV έως 500 kV, πρέπει να χρησιμοποιείται μια αποτελεσματική μέθοδος συνδέσεως. Συγκεκριμένα, σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας, το πηλίκο μεταβατικής αντίδρασης τάξης μηδενικού τάξης προς τάξης θετικής X0/X1 του συστήματος πρέπει να είναι θετική τιμή και να μην ξεπερνά το 3. Ανάλογα, το πηλίκο αντίστασης τάξης μηδενικού προς μεταβατική αντίδραση τάξης θετικής R0/X1 πρέπει επίσης να είναι θετική τιμή και να μην ξεπερνά το 1.
Στα συστήματα 330 kV και 500 kV, τα νεύτρια σημεία των μετατροπέων συνδέονται άμεσα με το έδαφος.
Στα δίκτυα 110 kV και 220 kV, τα νεύτρια σημεία των περισσότερων μετατροπέων συνδέονται άμεσα με το έδαφος. Για κάποιους μετατροπείς, τα νεύτρια σημεία συνδέονται μέσω διαστάσεων, προστατευτών καταιγίδων, ή της παράλληλης σύνδεσης διαστάσεων και προστατευτών καταιγίδων.
Για τον περιορισμό του στροφικού ρεύματος σε μονοφασική σύνδεση στο δίκτυο, μπορεί να εφαρμοστεί μια μέθοδος συνδέσεως με χαμηλή αντίδραση στα νεύτρια σημεία των μετατροπέων υψηλής τάσης 110 kV και άνω.
Προστασία Νευτραλικών Σημείων 110 kV και 220 kV Μετατροπέων
Για τον περιορισμό του στροφικού ρεύματος σε μονοφασική σύνδεση, για την αποφυγή παρεμβολών επικοινωνίας και για την ικανοποίηση των απαιτήσεων ρύθμισης και διάταξης της προστασίας μεμεσήμερης, το νεύτριο σημείο ενός μετατροπέα συνδέεται άμεσα με το έδαφος. Για τους υπόλοιπους μετατροπείς, τα νεύτρια σημεία συνδέονται μέσω προστατευτών καταιγίδων, προστατευτικών διαστάσεων, ή της παράλληλης σύνδεσης προστατευτών καταιγίδων και προστατευτικών διαστάσεων.
Οι περισσότεροι μετατροπείς χρησιμοποιούν μια σχεδία προστασίας που συνδυάζει προστατευτές καταιγίδων με διαστάσεις. Η διάσταση συνήθως χρησιμοποιεί μια δομή βαστού-βαστού, ενώ οι περισσότεροι προστατευτές καταιγίδων είναι διατεταγμένοι ως προστατευτές καταιγίδων με οξείδιο ζινκού.
Διαίρεση Προστασίας για Παράλληλες Διαστάσεις με Προστατευτές Καταιγίδων
Η ηλεκτρική συχνότητα και οι υπερτάσεις στροφής αντιμετωπίζονται από τις διαστάσεις, ενώ οι υπερτάσεις καταιγίδων και μεταβατικές υπερτάσεις αντιμετωπίζονται από τους προστατευτές καταιγίδων. Παράλληλα, οι διαστάσεις περιορίζουν υπερβολικά υψηλές υπερτάσεις ηλεκτρικής συχνότητας και υπερβολικά υψηλές υπολοίπου υπερτάσεις που μπορεί να παρουσιαστούν στους προστατευτές καταιγίδων. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο προστατεύει το νεύτριο σημείο του μετατροπέα, αλλά επίσης επιτυγχάνει αμοιβαία προστασία.
Προστασία με Προστατευτές Καταιγίδων Οξειδίου Χάλκου
Όταν συμβαίνει μονοφασική σύνδεση και απώλεια σύνδεσης, η παρακολουθούμενη υπερτάση μπορεί να προκαλέσει ζημία ή ακόμη και εκρήξη του προστατευτή καταιγίδων.
Προστασία με Διαστάσεις Βαστού-Βαστού
Αυτός ο τύπος προστασίας χρησιμοποιεί μια διαίρεση τύπου. Στην πράξη, η προσαρμογή της απόστασης τείνει να είναι ακριβής, και η συγκεντρωτικότητα είναι συχνά κακή. Μετά την αποστολή, ο παραγόμενος τόξος θα εροδεύσει τα ηλεκτρόδη. Κατά τη διάρκεια της καταιγίδας, παράγονται κοπτικές κύματα, οι οποίες αποτελούν απειλή για την ασφάλεια της επιμέτρωσης των εξοπλισμών. Η προστατευτική διάσταση δεν μπορεί να αυτοσβήσει τον τόξο. Αντίθετα, απαιτείται προστασία μεμεσήμερης για την διακοπή του τόξου, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε λάθος λειτουργία της προστασίας μεμεσήμερης.
Παράλληλη Προστασία με Προστατευτές Καταιγίδων και Διαστάσεις
Οι απαιτήσεις συντονισμού μεταξύ του επιπέδου προστασίας του προστατευτή καταιγίδων, των χαρακτηριστικών λειτουργίας της διάστασης βαστού-βαστού και του επιπέδου επιμέτρωσης του νεύτριου σημείου του μετατροπέα είναι εξαιρετικά αυστηρές και δύσκολο να επιτευχθούν στην πράξη.
Προστασία με Συνδυασμένες Διαστάσεις
Χρησιμοποιούνται συνδυασμένες διαμόρφωσεις για μηχανική υποστήριξη. Τα ηλεκτρόδη υψηλής και χαμηλής τάσης είναι σταθεροποιημένα στα δύο άκρα της διαμόρφωσης, και τα ηλεκτρόδια διαστάσεων έχουν μορφή τροχίας. Τα ηλεκτρόδια αποστολής και τα ηλεκτρόδια ανάφλεξης τόξου είναι χωρισμένα. Παρέχει πλεονεκτήματα όπως καλή συγκεντρωτικότητα, ακριβής καθορισμός αποστάσεων, εύκολη εγκατάσταση και ρύθμιση, ισχυρή αντοχή σε απώλεια, και σταθερή τάση αποστολής. Υπερνικά τα εγγενή μειονεκτήματα των διαστάσεων βαστού-βαστού τύπου διαίρεσης και είναι πιο κατάλληλη για την προστασία του νεύτριου σημείου των μετατροπέων.
Προστασιακά Πρinciples
Κάτω από την ενέργεια υπερτάσεων καταιγίδων, η διάσταση πρέπει να προκαλέσει σύνθεση για να προστατεύσει την επιμέτρωση του νεύτριου σημείου του μετατροπέα. Η τάση αποστολής υπερτάσεων καταιγίδων πρέπει να συντονίζεται με το επίπεδο αντοχής του νεύτριου σημείου του μετατροπέα σε υπερτάσεις καταιγίδων.
Όταν συμβαίνει μονοφασική σύνδεση στο σύστημα, η επιμέτρωση του νεύτριου σημείου πρέπει να μπορεί να αντέξει την υπερτάση που παράγεται από την σύνδεση, και η διάσταση δεν πρέπει να προκαλέσει σύνθεση για να αποφύγει λάθος λειτουργία της προστασίας μεμεσήμερης. Όταν συμβαίνει μονοφασική σύνδεση στο σύστημα με απώλεια σύνδεσης, ή όταν το σύστημα βρίσκεται σε μη πλήρη φάση λειτουργίας, φαινόμενα συντονισμού, κλπ., που οδηγούν σε υπερτάσεις ηλεκτρικής συχνότητας που υπερβαίνουν συγκεκριμένη αμπλιτούδα, η διάσταση πρέπει να προκαλέσει σύνθεση για να περιορίσει την υπερτάση στο νεύτριο σημείο του μετατροπέα.
Προστασία με Έλεγχο Διαστάσεων
Μια διάσταση με έλεγχο περιλαμβάνει κυρίως μια σταθερή διάσταση, μια διάσταση έλεγχου και έναν κύκλωμα ισορροπίας τάσης καπασίτορ. Η διάσταση τροχίας λειτουργεί ως σταθερή διάσταση, και ένα βακούμ στροβίλιο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της αυτόματης σύνθεσης της διάστασης με έλεγχο.
Η διάσταση με έλεγχο χρησιμοποιείται παράλληλα με τον προστατευτή καταιγίδων. Κατά τη διάρκεια υπερτάσεων καταιγίδων και μεταβατικών υπερτάσεων, ο προστατευτής καταιγίδων λειτουργεί για να περιορίσει την υπερτάση, ενώ η διάσταση με έλεγχο παραμένει άκριτη. Όταν συμβαίνει μονοφασική σύνδεση στο σύστημα, αυτή η υπερτάση δεν αποτελεί απειλή για την επιμέτρωση του νεύτριου σημείου, οπότε η διάσταση με έλεγχο δεν λειτουργεί.
Όταν συμβαίνει υπερτάση ηλεκτρικής συχνότητας (όπως μονοφασική σύνδεση και απώλεια σύνδεσης σε απομονωμένο σύστημα χωρίς σύνδεση, ή μη πλήρη φάση λειτουργίας), η διάσταση με έλεγχο ενεργοποιείται για να προστατεύσει την επιμέτρωση του νεύτριου σημείου του μετατροπέα και του προστατευτή καταιγίδων.
Η διάσταση με έλεγχο επιλύει αποτελεσματικά τα προβλήματα που υπάρχουν στις διαστάσεις, προστατευτές καταιγίδων και παράλληλη προστασία με διαστάσεις βαστού-βαστού και προστατευτές καταιγίδων. Η παράλληλη σύνδεση της διάστασης με έλεγχο και του προστατευτή καταιγίδων μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά το νεύτριο σημείο του μετατροπέα.
