Anailís ar Teicneolaíocht Cosaint Gréasáin Trasnóir ar Suíomhanna Tógála

Go dtí an bpointe seo, tá roinnt éachtaí bainte amach ag Catháir na Síne sa réimse seo. Tá scéimeanna cumraíochta coitianta don chosaint in aghaidh deifectí grúndaithe i gcórais díolaim ísal uisce-volt náisiúnta nuclainne a fhorbairt sna litríocht gaolmhaire. Bunaithe ar anailís ar chásanna domhanda agus náisiúnta inar shocraigh deifectí grúndaithe i gcórais díolaim ísal uisce-volt náisiúnta nuclainne maloperú cosanta seicheamh zero-ordú an tionscadail, d'aimsigh sé bunchúrsaí. Níos mó ná sin, cuireadh moltaí feabhsaithe ar cheann de na bealaí cosaint in aghaidh deifectí grúndaithe i gcórais uachtarach tacaíochta náisiúnta nuclainne chun cinn bunaithe ar na scéimeanna cumraíochta coitianta seo.

Staidéar an litríocht gaolmhaire ar phatrúin athraithe an chuirtean difreannach agus an chuirtean reastúnach, agus trí thomhas an ráta idir an chuirtean difreannach agus an chuirtean reastúnach, rinne sé anailís cibéideach ar an neartúchán do chosaint difreannach córas raointí príomhtionscadail faoi choinsias na ndeifectí seo.

Áfach, bhí go leor deacrachtaí fós ag na modhanna luaite os cionn a bhíonn ag teastáil den chuid is mó a réiteach. Mar shampla, rathad grúndaíochta rialta, roghnú míchruinn ar mhothúcháin grúndaithe, agus bearta grúndaithe folgais folgais nach bhfuil go leor—d'fhéadfadh gach ceann de na ceisteanna seo tarlú a dhéanamh ar theip airgeadra agus fiú a spreagadh foréigneacha sláinte. Mar sin, tá sé riachtanach oibriú isteach taighde níos cruinne agus anailís níos doimhne ar teicneolaíochtaí cosaint grúndaithe airgeadra ar suímh tógála, ag lorg torthaí taighde is déanaí agus forbairtí teicneolaíocha.

Tríd an taighde seo, ní hamháin go mbeidh an teicneolaíocht cosaint grúndaithe airgeadra in ann a n-ardú teoiriciúil, ach beidh freisin réiteach agus bearta féidearthacha agus gníomhacha á sheoladh chuig tograí tógála fíorchaola. Tá súil ann go mbeidh an taighde seo in ann aird níos mó a tharraingt agus a chur ar an spéis ón lucht léinn ar theicneolaíochtaí cosaint grúndaithe airgeadra ar suímh tógála, ag obair go comhtháthúil chun forbairt an réimse seo a spreagadh.

1 Aonrú Móthúchán Grúndaithe Airgeadra

D'fhéadfadh an modh grúndaithe pointe neodrach airgeadra go díreach, a bhíonn in úsáid go traidisiúnta, a chur ar fáil cúrsaí fuafach rialta i gcónaí, a d'fhéadfadh a bheith ag cur damáiste ar tháirgí. Mar sin, cuireadh modh grúndaithe reisistín íseal neodrach chun cinn. Is modh éifeachtach é an modh grúndaithe reisistín íseal neodrach chun an cúrsaí grúndaithe airgeadra a rialú trí chomhcheangal reisistín íseal idir an pointe neodrach airgeadra agus talamh. Leis an modh grúndaithe seo, is féidir neartúchán a dhéanamh ar mhéid an chuirtean grúndaithe, agus an tionchar folgais agus uisce-volt breise ar airgeadra a laghdú, ag feabhsú ar stábhacht oibriúcháin, agus ina theannta sin, cúrsaí fuafach rialta a chur faoi smacht agus an risamh a dhéanamh ar tháirgí a chur as obair a laghdú.

Go sonrach, nuair a chuirtear i bhfeidhm an modh grúndaithe reisistín íseal neodrach airgeadra ar suímh tógála, is é an chéad céim a dhéanamh ná an luach reisistín grúndaithe cuí a aonrú. De réir dlí Ohm, tá an luach reisistín grúndaithe ina choinbhéas uiligearach leis an chuirtean grúndaithe agus an voltag grúndaithe. Mar sin, nuair a roghnaítear an luach reisistín grúndaithe don modh grúndaithe reisistín íseal neodrach, caithfidh an luach reisistín a aonrú ar dtús, agus is é an fórmhór a leanas:

Sa fórmhór, léiríonn R₀ an luach reisistín an reisistín grúndaithe; U₀ léiríonn an méid uisce-volt meánach an chórais uisce-volt; I₀ léiríonn an chuirtean a théann trí chomhcheangal reisistín an pointe neodrach. De réir an ríomhaireachta sa fórmhór (1), ní mianach aonrú luach reisistín grúndaithe cuí a dhéanfaidh smacht cuí ar chúrsaí fuafach rialta gan a bheith ag cur tionchair rialta ar an airgeadra.

Is é an chéad chéim eile ná aonrú paraiméad ar nós an scuaine grúndaithe agus an t-eolas. Caithfidh an t-eolas grúndaithe a bheith ag maireachtáil le neartúchán folgais agus corraíochta iontaofa chun a shaol agus a chinntiú a líní. Ina theannta sin, d'oibríonn an staidéar seo ar fud an tsaothair leis an staid fíriciúil grúndaithe airgeadra ar suímh tógála, agus cuireadh teo airgid tinne chun cinn mar ghníomh grúndaithe - eolas le neartúchán folgais, líníú cóthrom, agus neartúchán corraíochta iontaofa, atá go hiomlán ina chomhlíonadh leis an modh grúndaithe reisistín íseal neodrach.

Tá an scuaine grúndaithe ag cur tionchair ar an luach reisistín, agus ansin ar an chuirtean grúndaithe. Mar sin, déantar an scuaine grúndaithe cuí a aonrú bunaithe ar an fórmhór seo:

Sa fórmhór, léiríonn S an scuaine grúndaithe sa modh grúndaithe reisistín íseal neodrach; η léiríonn an co-fhreagra idir an reisistín grúndaithe pointe neodrach agus an reisistín grúndaithe airgeadra; T léiríonn an témpair a ligeas an grúndaithe. Cuireann sé deireadh leis, caithfidh an díptacht buartha grúndaithe a aonrú. Chun a chinntiú go mbeidh an buartha grúndaithe ag oibriú go stiúrthach i gcúlraí creach, ba chóir go mbeadh a díptacht níos mó ná an díptacht talamh fréamhaithe ar an suíomh tógála, agus ansin, a chur go forleathan ar an chinntiú agus an sláinte an chóras grúndaithe.

In aghaidh an scéil, nuair a chuirtear i bhfeidhm an modh grúndaithe reisistín íseal neodrach airgeadra ar suímh tógála, agus aonrú paraiméad grúndaithe réasúnta lena n-áirítear an luach reisistín, an scuaine grúndaithe, an t-eolas, agus an díptacht buartha grúndaithe, tá bonn solídhach ag tabhairt geall ar stiúrthacht airgeadra le linn an tógála.

2 Forbairt Scéime Cosaint Grúndaithe Airgeadra

De réir an t-eolas thuas, úsáidtear an modh gréasúcháin íseal-íomaíochta don phointe neamhaimhe ar mhodh cosaint gréasáin transformaithe ar suíomhanna tógála. Tá an modh gréasáin seo príomha chun an currach gréasáin transformaithe a rialú go héifeachtach trí íomaíocht íseal. Is féidir le lucht éagsúil teip a bheith ann le linn oibriú an transformaithe, agus is minic gur teip gréasa i gceann amháin an teip is coitianta. Tá sé sin ag tagairt do shiocair idir scuad gréasa amháin den transformaithe agus talamh, agus leanann na scuaid eile dá dhá oibriú mar ghnáth. Seo a chuirpí athrú ar thiomantas an phointe neamhaimhe an transformaithe, agus déanann sé neamhionraonú sa thríshuim scuaid. Ag úsáid an charachtar seo, tá moladh tar éis bunaithe ar neamhionraonú trí-shcuaid transformaithe:

Is é an chéad rud cosaint seiceáin I nádúr zero, agus is é an fórmhór a bhaineann leis an gcosaint seo:

Sa fórmhór, léiríonn I₁ luach siombail an chosaint zero-seiceán transformaithe ar suíomhanna tógála; γ₁ léiríonn an cóif deacraithe; γ₂ léiríonn an cóif seiceán zero; I₂ léiríonn luach siombail an chosaint zero-seiceán comhbhogaí trasnúithe ar suíomhanna tógála. Tar éis an luach siombail d'fhorbairt cosaint seiceán I zero a ríomh de réir an fhoirmle (3), is gnách a bheidh an tréimhse oibre do chosaint an seiceán I timpeall 0.5 soicind níos faide ná an tréimhse oibre do chosaint an seiceán zero iarbhunchúise.

An chéad chuid eile ná cosaint seiceán II zero. An fórmhór a bhaineann le luach siombail an chosaint seo an samhail do chosaint seiceán I zero, rud é sin go bhfuil an siombail cosaint freisin ag teacht de réir an fhoirmle (3), ach tá an tréimhse oibre difriúil, agus tá sé riachtanach a mhéadú timpeall 0.3 soicind bunaithe ar an tréimhse oibre do chosaint seiceán I zero.

Mar dheireadh, tá cosaint voltagh zero. Le linn teipe gréasa i gceann amháin a bheith ann ag transformaithe ar suíomhanna tógála, d'fhéadfadh an pointe neamhaimhe a bhualadh a dhéanamh ar an néasúlacht atá aici, ní mór go mbeadh an voltagh oibre cosaint voltagh zero lasmuigh den uasmhéid voltagh zero a bheith ann ag an bpunt cosaint le linn teipe gréasa i gceann amháin. Tá an luach do voltagh cosaint voltagh zero bunaithe go príomha ar an fhoirmle seo:

Sa fórmhór, léiríonn U₁ an voltagh oibre cosaint voltagh zero; U₂ léiríonn an voltagh sainmhínithe trí scuaid an dara scuaid.

I gcoiriúil, chun scéim cosaint neamhionraonach trí-shcuaid iomlán a chruthú, tá rian cáiliúil ríomhthábhachtach ag teastáil, lena n-áirítear foirmle ríomhaireachta do chosaint seiceán I zero, cosaint seiceán II zero, agus cosaint voltagh zero. Cúrsaíonn forbairt agus úsáid na nfoirmle seo cabhrú le cur síos níos cruinne ar sheiniúr agus greas teipe gréasa i gceann amháin ar suíomhanna tógála. Tá an scéim cosaint seo in ann teipe gréasa a aimsiú agus a aisíomh go tapa, agus an dóchar a dhéanamh níos lag airgid a chur isteach mar gheall ar theipe gréasa. In ainneoin sin, leis an modh gréasúcháin íseal-íomaíochta, cruthaítear struchtúr cosaint gréasáin iomlán do transformaithe ar suíomhanna tógála, ag tabhairt cosaint láidir don obair sábháilte transformaithe.

3 Anailís Eispéireach

Chun meastaíocht a dhéanamh ar éifeachtacht an t-eolaíocht cosaint gréasáin transformaithe ar suíomhanna tógála atá luaite thuas, úsáidfear an t-iarratas meascáin PowerFactory chun déantáisiú cosaint gréasáin transformaithe a dhéanamh. Ar dtús, cruthaítear módel córas leictreach tógála sa t-iarratas meascáin, atá a áirítear transformaithe, línte ard-agus íseal-voltás, carraigí, agus eiseamláirí eile. Tabharfaidh an Bileog 1 sonraí speisialtóireachta agus paraiméadach an transformaithe eispéireach.

Is léirítear an struchtúr shonrach an trandfórmáid sa bhfeidhmchlár 1.

Ina dhiaidh sin, rinneadh taiscéalaíochtaí mheascáin cosanta talaimh ar an trandfórmáid ag úsáid trí modhanna talaimh éagsúla go comhtháth: talamhú réadán íseal-impéid, talamhú réadán ard-impéid, agus talamhú réadán le coil smiorú. Nuair a shocraíodh na modhanna talaimh, do ródh réadán le luach impéide ísal roghnaithe don mhodh talaimhú réadán íseal-impéid, go sonrach socraithe chun 0.5 Ω, chun tionchar talaimhú íseal-impéide a mheascáin; don mhodh talaimhú réadán ard-impéid, roghnaíodh réadán le luach impéide níos mó, socraithe chun 10 Ω, chun carachtar talaimhú ard-impéide a mheascáin.

Le linn an taiscéalaíochta, meascáiníodh sainnídhí cuantacha talaimhú an trandfórmáid faoi fhealltana talaimhú réad-únach. Socraíodh an áit shonrach den fhealltanas ag an lár de líne réad amháin ar an taobh íseal-voltach an trandfórmáid, leis an réadán fealltanas socraithe chun 100 Ω chun impéid talaimhú a mheascáin le linn fhealltana talaimhú. Sa phróiseas meascáin an fhealltanas, úsáideadh córas bailiú sonraí le ráta samplaigh ard chun sonraí cuantacha talaimhú a thomhas, leis an ráta samplaigh socraithe chun 1000 uair in aghaidh na seóna chun cinntiú go gcuireodh sé a lorg ar athruithe bochta i gcuantacha talaimhú.

Mar sin féin, ina theannta ó thomhas cúntas talaimhú ag pointe fhealltanas, socraíodh pointí ama éagsúla, lena n-áirítear 0.1 s, 0.5 s, 1 s, 5 s, agus 10 s tar éis an fhealltanas, chun athruithe i gcuantacha talaimhú ag pointí ama éagsúla a thomhas. Chun éirí amach fordrachtaí sa taiscéalaíocht, tomhasófaí sonraí cuantacha talaimhú 10 uair, ag glacadh luach an meáin mar thoradh taiscéalaíochta deiridh. Tugtar comparáid eile d'efect cosanta talaimhú trandfórmáid faoi mhodhanna talaimhú éagsúla sa bhfeidhmchlár 2.

Mar atá léirithe sa bhfeidhmchlár 2, rinneadh anailís meascáin chun cuantacha talaimhú trandfórmáid a chur i gcomparáid faoi fhealltana réad-únach do mhodhanna talaimhú réadán íseal-impéid, ard-impéid, agus coil smiorú. Léiríonn na toraidh go mbíonn cuant talaimhú níos airde go suntasach faoin mhodh talaimhú réadán íseal-impéid ná faoina mhodh talaimhú réadán ard-impéid agus coil smiorú.

Faoin teicneolaíocht cosanta talaimhú deartha, bhí an cuant talaimhú trandfórmáid dearmhadach 70.11 A, rud a chuir suas 43.44 A agus 21.62 A coiscthe i gcomparáid le teicneolaíochtaí an ghrúpa rialaithe. Cuidíonn sé seo le laghdú ar láthacht an arc ag pointe an fhealltanas agus le spreagadh ar scóip a chosc ar an fhealltanas. Mar sin, is féidir leis an teicneolaíocht cosanta talaimhú deartha a bheith inmheánach agus iontaofa, oiriúnach do chur i bhfeidhm gníomhach i bhfealltana talaimhú réad-únach trandfórmáid, ag cosaint ar shábháilteacht oibriú trandfórmáid ar suímh tógála.

4.Conclusion

Tugann an teicneolaíocht cosanta talaimhú do thrandfórmáid ar suímh tógála forbairt ar scéim cosanta overcurrent zero-sequence bunaithe ar an modh talaimhú réadán íseal-impéid. Tríd taiscéalaíochtaí comhtháth, d'éirigh leis an teicneolaíocht cosanta talaimhú deartha a bhreithiúnas maidir leis an gcosaint príomha do fhealltana réad-únach trandfórmáid. Cé go bhfuil roinnt éachtaí taighde déanta, tá roinnt teorainneacha fós ann. Mar shampla, d'fhéadfadh na coinníollacha taiscéalaíochta agus samplaí sonraí a bheith gan cur chuige iomlán, ag iarraidh beathaisnéis níos cruinne agus níos coitianta.

D'fhéadfadh taighde sa todhchaí a bheith dírithe ar réimsí éagsúla: chéad, leathanú scóip na dtaiscéalaíochta agus méadaú ar shamplaí sonraí chun feabhsú ar chruinneas agus coitiantacht na ndearcadh; dara, staidéar ar scéimeanna agus teicneolaíochtaí cosanta eile chun modhanna níos éifeachta agus níos iontaofa cosanta talaimhú trandfórmáid a lorg; deiridh, forbairt ar ghnéithe agus córais cosanta níos airde-ardleibhéil i gcomhpháirt le heispéiris ina n-úsáid.