Vakuaj Circuit-Breakers por Ŝaltado de Kondensatora Bankejo

Reaktiva Potenco Kompensado kaj Kapacitora Ŝaltado en Enerĝisistemoj

La kompensado de reaktiva potenco estas efika maniero por pligrandigi la operacian voltan en sistemo, redukti retonperdojn kaj plibonori la stabilecon de la sistemo.

Konvenciaj Ŝarĝoj en Enerĝisistemoj (Impedancotipoj):

• Resisteco

• Induktiva reaktanco

• Kapacitiva reaktanco

Entra Fluokuro dum Energizado de Kapacitoro

En la operacio de enerĝisistemo, kapacitoroj estas ŝaltitaj por plibonori la faktoran potencon. Je la momento de fermaĵo, granda entra fluokuro generiĝas. Tio okazas ĉar, dum la unua energizado, la kapacitoro estas neŝargita, kaj la fluokuro fluananta en ĝin limigatas nur per la cirkva impedanco. Ĉar la cirkvostato proksimas al kortuĉo kaj la cirkva impedanco estas tre malgranda, granda transia entra fluokuro fluanas en la kapacitoron. La piko de la entra fluokuro okazas je la momento de fermaĵo.

Se la kapacitoro denove energizigas baldaŭ post disligo sen sufiĉa ŝargo, la rezulta entra fluokuro povas esti dufoje tiel granda kiel la unua energizado. Tio okazas kiam la kapacitoro ankoraŭ tenas restan ŝargon, kaj la re-fermaĵo okazas je la momento kiam la sistemo-volto egalas la magnitudon sed kontraŭa estas al la polaro de la restan volton de la kapacitoro, rezultante grandan voltdiferencon kaj do altan entrfluokuron.

Ĉefaj Problemoj en Kapacitora Ŝaltado

• Re-lumigo

• Re-strikado

• NSDD (Ne-daŭriga Destrueca Diskargo)

Re-lumigo estas permesata dum testoj de ŝaltado de kapacitaj fluokuroj. Cirkvrompiloj estas klasifikitaj en du kategoriojn bazitajn sur ilia re-strikada prestiĝo:

• Klason C1: Verificita per specifaj tipo-testoj (6.111.9.2), montranta malaltan probablon de re-strikado dum ŝaltado de kapacitaj fluokuroj.

• Klason C2: Verificita per specifaj tipo-testoj (6.111.9.1), montranta tre malaltan probablon de re-strikado, taŭga por ofta kaj alta-demandiga ŝaltado de kapacitorbankoj.

Plibonoro de Sukceso de Vakuumaj Cirkvrompiloj por Kapacitora Ŝaltado

1. Plibonoro de Dielektra Forteco de Vakuumaj Interrupiloj

La vakuuma interrupilo estas la kor’ de vakuuma cirkvrompilo kaj ludas kritikan rolon en sukcesa kapacitora ŝaltado. Fabrikantoj devas optimizi la dizajnon kaj materialojn por atingi:

• Uniforma elektra kampa distribuo

• Alta rezisto kontraŭ solado

• Malpli alta nivelo de fluokuro-tranĉado

Struktura kaj materiala plibonoro estas esenca por certigi fidindan interrompon.

2. Kontrolo de Procezo de Fabrikado de Vakuumaj Interrupiloj

• Minimumigu kaj forigu burrojn dum meŝado de metalaj partoj; plibonoru finan ekzamenon kaj purecon.

• Faru ultrasonan purigon de komponentoj antaŭ montado por forigi mikropartiklojn.

• Kontrolu humidecon kaj aerpartiklojn en la montadĉambro.

• Reduktu la deponejan tempon de kontaktkomponentoj kaj montu prompte por minimumigi oksidigon kaj kontaminiĝon.

3. Plibonoro de Dizajno kaj Montkvalito de Cirkvrompilo

Certigu ke mekanikaj karakterizoj estas en optimumaj limoj:

• Alineo de kondutrodos kaj vertikala instalado por eviti streĉon.

• Propra operaceca mekanismo eldonas energion.

• Ferma kaj malferma rapidoj en akcepteblaj limoj.

• Minimumigu ferman rebidon kaj malferman resurĝon.

• Strikta kontrolado de komponenta kvalito kaj montprezizeco.

4. Senŝarga Operacio kaj Kondicionado (Verdolado)

Post montado, faru 300 senŝargaj operacioj por stabiligi mekanikajn karakterizojn. Faru voltan kaj altfluokuran kondicionadon sur la tuta ŝaltilo por elimini mikroskopajn protruĝojn kaj redukti la re-lumigan racion dum kapacitora ŝaltado.

Paralela kapacitora kondicionado povas rapide plibonori la dielektran forticon de la produkto.

5. Optimumigo de Malferma Rapido

Post interrompo, la kontakta spaco de vakuuma cirkvrompilo devas resisti dufoje la sistemon-voltan (2×Um) por ĝis 13 ms. La kontaktoj devas atingi sekuran malfermitan distancon en tiu tempo. Do, la malferma rapido devas esti sufiĉa — aparte por 40.5 kV cirkvrompiloj.

6. Kondicionado (Aĝado) de Vakuumaj Interrupiloj

• Malpotentaj metodoj: Alta-volta/low-fluokura, malalta-volta/alta-fluokura, aŭ impulso-volta kondicionado havas limigitan efikon en reduktado de re-lumigo dum kapacitora ŝaltado.

• Efika metodo: Alta-volta kaj alta-fluokura unufaza kondicionado povas signife plibonori la performon.

• Sinteta testcirkva kondicionado ankaŭ estas uzata por simuli realajn kapacitorajn ŝaltajn kondiĉojn.

Por ĝenerala aplikiĝo, norma kondicionado estas aplikata. Tamen, por kapacitora ŝaltado, speciala kondicionado estas bezonata por plibonori elektran performon kaj inicialan rompan kapablecon.

Kondicionaj Parametroj:

• Fluokura Kondicionado:
  3 kA ĝis 10 kA, 200 ms duononda, 12 ŝotoj por ĉiu polaro (pozitiva kaj negativa).

• Preseca Kondicionado:

• Statika preseco (por akso-magnetaj kontaktoj): Apliku 15–30 kN por 10 sekundoj.

• Ferma-malferma kondicionado (por transvers-magnetaj kontaktoj): Faru ferma kaj malferma operaciojn sur testarmo similanta la realan rompan moviĝon.

• Volta Kondicionado:
  Apliku 50 Hz AC volton multe super la nomita volto (ekz., 110 kV por 12 kV interrompo) por 1 minuto.

Testparametroj por Kapacitora Ŝaltado

• GB/T 1984: Rekte-opozitaj kapacitorbankoj, entra fluokuro 20 kA, frekvenco 4250 Hz.

• IEC 62271-100 / ANSI Normoj:

• Kapacitora banka ŝaltado: fluokuro 600 A, entra fluokuro 15 kA, frekvenco 2000 Hz

• Ŝaltfluokuro 1000 A, entra fluokuro 15 kA, frekvenco 1270 Hz

• ANSI permesas ĝis 1600 A por kapacitora ŝaltado.

Post prapa kondicionado, 12 kV vakuuma cirkvrompilo kutime povas pasi:

• 400 A rekte-opozita kapacitora banka ŝaltado

• 630 A ununura kapacitora banka ŝaltado

Tamen, por 40.5 kV sistemoj, tio estas tre malfacila. Komunaj solvoj inkludas:

• Uzado de SF₆ cirkvrompiloj kun pli mola interrompa karakterizo

• Uzado de durompaj vakuumaj cirkvrompiloj, kie du interrompiloj estas konektitaj en serio. Tio signife plibonorigas la dielektran restaropotentcon, permesante ĝin superi la rapidon de transia overvolta pligrandiĝo dum kapacitora ŝaltado, do atingante sukcesan arkextinguon.