Vakuumkrekbreekers vir Kondensatorbank Skakeling
Reaktiewe Kragvergelyking en Kondensator Skakeling in Kragstelsels
Reaktiewe kragvergelyking is 'n effektiewe middel om die bedryfsvoltage van die stelsel te verhoog, netwerkverliese te verminder en stelselstabiliteit te verbeter.
Konvensionele Lading in Kragstelsels (Impedansietipes):
Weerstand
Induktiewe reaksie
Kapasitiewe reaksie
Inrusstroom Tydens Kondensator Energisering
Tydens kragstelselbedryf word kondensators ingeskakel om die kragfaktor te verbeter. Op die oomblik van insluiting word 'n groot inrusstroom gegenereer. Dit gebeur omdat, tydens die eerste energisering, die kondensator ongelaaft is, en die stroom wat daarin vloei slegs deur die lusimpedans begrens word. Aangesien die sirkuittoestand naby 'n kortsluiting is en die lusimpedans baie klein is, vloei 'n groot tussentydse inrusstroom in die kondensator. Die piekinrusstroom vind plaas op die oomblik van insluiting.
As die kondensator kort na ontbinding sonder voldoende ontlading herenergiseer, kan die resulterende inrusstroom tot twee keer so groot as die van die eerste energisering wees. Dit gebeur wanneer die kondensator nog 'n residuele laading hê, en herinsluiting plaasvind op die oomblik wanneer die stelselvoltage in grootte gelyk maar in polariteit teenoor die kondensator se residuele voltage is, wat 'n groot spangingsverskil en dus 'n hoë inrusstroom veroorsaak.
Kernkwessies in Kondensator Skakeling
Herontbranding
Herontflaming
NSDD (Nie-duurbare Destructiewe Ontlaaiing)
Herontbranding word toegelaat tydens kapasitiewe stroom skakelproewe. Skakelaars word in twee kategorieë verdeel gebaseer op hulle herontflamingprestasie:
C1 Klasse: Geverifieer deur spesifieke typeproewe (6.111.9.2), wat 'n lae waarskynlikheid van herontflaming tydens kapasitiewe stroom skakeling toon.
C2 Klasse: Geverifieer deur spesifieke typeproewe (6.111.9.1), wat 'n baie lae waarskynlikheid van herontflaming toon, geskik vir gereelde en hoogvraagte kondensatorbank skakeling.
Verbetering van Sukseskoers van Vakuümskrifbreekers vir Kondensator Skakeling
1. Verhoog Dielektriese Sterkte van Vakuümonderbrekers
Die vakuümonderbreker is die hart van 'n vakuümskrifbreeker en speel 'n kritiese rol in suksesvolle kondensator skakeling. Vervaardigers moet die ontwerp en materiaal optimaliseer om te bereik:
Eenvormige elektriese veldverspreiding
Hoë weerstand teen las
Lagere stroomafknipvlak
Strukturele en materiale verbeteringe is noodsaaklik om betroubare onderbreking te verseker.
2. Kontroleer Vakuümonderbreker Vervaardigingsproses
Minimeer en verwyder borsels tydens metaaldeelbewerking; verbeter oppervlakafwerking en reinheid.
Voer ultragoonreiniging van komponente uit voordat dit samegestel word om mikro-deeltjies te verwyder.
Kontroleer vochtigheid en lugdeeltjies in die samestellingskamer.
Verminder die bergingstyd van kontakkomponente en samestel vinnig om oxidasie en besmetting te minimeer.
3. Verbeter Skrifbreekersontwerp en -samestellingskwaliteit
Verseker dat meganiese eienskappe binne optimale bereike val:
Leidingspaalposisie en vertikale installasie om spanning te vermy.
Gepaste werksmekanisme-uitvoerenergie.
Sluit- en oopspoed binne aanvaarbare grense.
Minimeer sluitsprong en oopuitslag.
Strikte kontrole van komponentekwaliteit en -akkuraatheid.
4. Niklaste Bedryf en Voorbereiding (Burn-in)
Na samestelling, voer 300 niklaste operasies uit om meganiese eienskappe te stabiliseer. Voer spangings- en hoëstroomvoorbereding uit op die volledige skakelaar om mikroskopiese uitsteeksels te elimineer en die herontbrandingkoers tydens kondensator skakeling te verminder.
Parallel kondensatorvoorbereding kan die dielektriese sterkte van die produk vinnig verhoog.
5. Optimaliseer Oopspoed
Na onderbreking moet die kontakspasing van 'n vakuümskrifbreeker tot twee keer die stelselvoltage (2×Um) vir tot 13 ms standhou. Die kontakte moet binne hierdie tyd 'n veilige oopafstand bereik. Daarom moet die oopspoed voldoende wees — veral vir 40.5 kV skrifbreekers.
6. Voorbereiding (Ouderdom) van Vakuümonderbrekers
Laeeffek metodes: Hoëspanning/laestroom, laespanning/hoëstroom, of impulsspanningsvoorbereding het 'n beperkte effek om herontbranding tydens kondensator skakeling te verminder.
Effektiewe metode: Hoëspanning en hoëstroom eenfasige voorbereding kan die prestasie aansienlik verbeter.
Sintetiese proefskema voorbereding word ook gebruik om werklike kondensator skakeltoestande te simuleer.
Vir algemene toepassings word standaardvoorbereding toegepas. Vir kondensator skakelplicht is egter spesiale voorbereding nodig om die elektriese prestasie en aanvanklike onderbrekingsvermoë te verhoog.
Voorbereidingsparameters:
Stroomvoorbereding:
3 kA tot 10 kA, 200 ms halfgolf, 12 skote per polariteit (positief en negatief).Drukvoorbereding:
Statiese druk (vir aksiale magnetiese veldkontakte): Pas 15–30 kN toe vir 10 sekondes.
Maak-breke voorbereding (vir transverse magnetiese veldkontakte): Voer sluit- en oopoperasies uit op 'n proefrig wat die werklike skakelaarbeweging simuleer.
Spanningsvoorbereding:
Pas 50 Hz AC-spanning toe wat ver by die beoordelde spanning oorskry (bv. 110 kV vir 'n 12 kV onderbreker) vir 1 minuut.
Toetsparameters vir Kondensator Skakeling
GB/T 1984: Terug-na-rug kondensatorbanks, inrusstroom 20 kA, frekwensie 4250 Hz.
IEC 62271-100 / ANSI Standards:
Kondensatorbank skakeling: stroom 600 A, inrus 15 kA, frekwensie 2000 Hz
Skakelstroom 1000 A, inrus 15 kA, frekwensie 1270 Hz
ANSI staan tot 1600 A toe vir kondensator skakeling.
Na regte voorbereding kan 'n 12 kV vakuümskrifbreeker tipies slaag:
400 A terug-na-rug kondensatorbank skakeling
630 A enkele kondensatorbank skakeling
Vir 40.5 kV stelsels is dit egter uiterst uitdagend. Gewone oplossings sluit in:
Gebruik van SF₆-skrifbreekers met sagter onderbrekingskenmerke
Gebruik van dubbelonderbreek vakuümskrifbreekers, waar twee onderbrekers in reeks verbonden word. Dit verbeter die dielektriese herstelsterkte aansienlik, wat dit in staat stel om die koers van tussentydse oorvoltage te oorskry tydens kondensator skakeling, en dus suksesvolle booguitblussing te bereik.
