Vakkuum Kirka Switchers għal Capacitor Bank Switching

Kompensazzjoni tal-Potenza Reattiva u Switching tal-Kondensaturi fis-Sistemi tal-Elettricità

Il-kompensazzjoni tal-potenza reattiva hija mod effettiv biex j żid il-volttagġ tas-sistema, jinħalla s-silġ tal-ħalqa, u jgħallim l-istabbiltà tas-sistema.

Karriġ Konvenzjonali fis-Sistemi tal-Elettricità (Tipi ta' Impedanza):

• Reżistanza

• Reattanza induktiva

• Reattanza kapasitiva

Korrent Inrush waqt li jkun il-Kondensatur Energized

Fis-sistema tal-elettricità, ikun hemm switching tal-kondensaturi biex jgħallim il-fattur tal-potenza. Fl-aħħar ta' closing, jinkiteb kurrent inrush kbir. Dan jiġri għax, waqt it-tieni energization, il-kondensatur mhux miftuh, u l-kurrent li jfetħu fih huwa limitat biss mill-impedanza tal-loop. Minkejja li l-kondizzjoni tas-sistema hi ħafna qrib minn short circuit u l-impedanza tal-loop hija żgħira, kurrent inrush transjent kbir jikteb fil-kondensatur. Il-kurrent inrush peak jiġri fl-aħħar ta' closing.

Jekk il-kondensatur jiġi re-energized wara disconnection mingħajr discharge sufficjenti, il-kurrent inrush resultanti jista' ikun sa zweg darba dak tal-energization inizjali. Dan jiġri meta l-kondensatur għandu ċarġ residwal, u r-closing toqgħod wara li l-volttagġ tas-sistema huwa identiku fl-amplitud imma kontra l-polariżazzjoni tal-ċarġ residwal tal-kondensatur, bil-għoljiena tal-volttagġ kbir u kurrent inrush għoli.

Suġġettijiet Ewlenin fit-Tagħlim tal-Kondensaturi

• Re-ignition

• Re-strike

• NSDD (Non-Sustained Destructive Discharge)

Il-re-ignition hija permessa waqt it-test tas-switching tal-kurrent kapasitiv. Is-silġ tal-kurrent huma klassifikati fi żewġ kategoriji bażi fuq il-prestazzjoni tal-re-strike:

• Klassi C1: Verifikati b'test speċifiċi (6.111.9.2), jippermettu probabilità bassa tal-re-strike waqt it-tagħlim tal-kurrent kapasitiv.

• Klassi C2: Verifikati b'test speċifiċi (6.111.9.1), jippermettu probabilità barra bassa tal-re-strike, addattati għat-tagħlim frekwenti u tal-kurrent kapasitiv ambjent.

L-Azzjenda tal-Vacuum Circuit Breakers għat-Tagħlim tal-Kondensaturi

1. Għal Tagħtiġ is-Struttura Dielectric tal-Vacuum Interrupters

Il-vacuum interrupter huwa l-isfel tal-vacuum circuit breaker u jilgħaq ruħa kritika f'successful capacitor switching. Il-manufacturers għandhom joħħolu l-disinn u l-materjali biex jagħmlu:

• Distribuzzjoni uniformi tal-kamp elettriku

• Resistanza għoli għal welding

• Livell infsiħ tal-kurrent chopping

L-improvs strutturali u materiali huma essenzjali biex taseguru l-interrupt reliable.

2. Kontrolla l-Proċess tal-Manufacturing tal-Vacuum Interrupters

• Minimize u remove burrs waqt it-talb tal-parti metal; improve l-finish tas-silġ u l-cleanliness.

• Perform ultrasonic cleaning tal-komponenti qabel it-talb biex toħloġ micro-particles.

• Kontrolla l-umidità u l-particles tal-arja fid-dar tal-talb.

• Nghixxi l-ħin tat-talb tal-komponenti tal-kuntatt u talleb prompt biex tminimu l-ossidazzjoni u l-contamination.

3. Għal Tagħtiġ id-Disinn u l-Qwalità tal-Talb tal-Circuit Breaker

Assigura l-caratteristiċi mekanika huma fil-limiti optima:

• Allineament u installazzjoni vertikali tal-rod tal-kurrent biex ievita stress.

• Energija tal-operazzjoni tal-mekanismo propriju.

• Speeds tal-closing u tal-opening fil-limiti accettabili.

• Minimize l-closing bounce u l-opening rebound.

• Kontroll strict tal-qwalità tal-komponenti u l-precision tal-talb.

4. Operazzjoni tan-Nuqqas u Conditioning (Burn-in)

Wara it-talb, perform 300 operazzjonijiet tan-nuqqas biex tistabilizza l-caratteristiċi mekanika. Conduct voltage u high-current conditioning fuq is-silġ komplet biex toħloġ protrusions mikroskopici u tminimu l-rate tal-re-ignition waqt it-tagħlim tal-kondensatur.

Il-conditioning parallel tal-kondensatur jista' jeħles rapidament is-structura dielectric tal-prodott.

5. Optimize l-Velocità tal-Opening

Wara l-interrupt, il-gap tal-kuntatt tal-vacuum circuit breaker għandu jinsabbi doppju l-volttagġ tas-sistema (2×Um) għal massakemm 13 ms. Il-kuntatti għandhom jiġu distanziati safe open distance fi dan l-ħin. Għalhekk, l-velocità tal-opening għandha tkun sufficjenti – specialment għal 40.5 kV circuit breakers.

6. Conditioning (Aging) tal-Vacuum Interrupters

• Metodi low-effect: High-voltage/low-current, low-voltage/high-current, jew impulse voltage conditioning huma limitati f'ridotta re-ignition waqt it-tagħlim tal-kondensatur.

• Metodu effective: High-voltage u high-current single-phase conditioning jistgħu jgħallimu significant performance.

• Synthetic test circuit conditioning huwa ukoll ma'mult biex is-simula l-kondizzjonijiet reali tal-tagħlim tal-kondensatur.

Għal applikazzjonijiet ġenerali, l-standard conditioning huwa applicat. Imma għat-tagħlim tal-kondensatur duty, l-special conditioning huwa necessari biex jgħallim l-prestazzjoni elettrika u l-initial breaking capability.

Parametri tal-Conditioning:

• Current Conditioning:
  3 kA sa 10 kA, 200 ms half-wave, 12 shots għal kull polarità (pozitiva u negativa).

• Pressure Conditioning:

• Static pressure (għal kontatti tal-axial magnetic field): Apply 15–30 kN għal 10 sekondi.

• Make-break conditioning (għal kontatti tal-transverse magnetic field): Perform closing u opening operations fuq test rig simulating actual breaker motion.

• Voltage Conditioning:
  Apply 50 Hz AC voltage far exceeding rated voltage (e.g., 110 kV għal 12 kV interrupter) għal 1 minuta.

Parametri tal-Test għat-Tagħlim tal-Kondensatur

• GB/T 1984: Capacitor banks back-to-back, inrush current 20 kA, frequency 4250 Hz.

• IEC 62271-100 / ANSI Standards:

• Capacitor bank switching: current 600 A, inrush 15 kA, frequency 2000 Hz

• Switching current 1000 A, inrush 15 kA, frequency 1270 Hz

• ANSI allows up to 1600 A for capacitor switching.

Wara l-conditioning proper, 12 kV vacuum circuit breaker tipikament jista' jpassa:

• 400 A back-to-back capacitor bank switching

• 630 A single capacitor bank switching

Imma għal sistemi 40.5 kV, dan huwa sfida kbira. Soluzzjonijiet komuni inklużu:

• Using SF₆ circuit breakers mal-interruption characteristics aktar gentili

• Using double-break vacuum circuit breakers, fejn żewġ interrupters huma connected in series. Dan jgħallim significant dielectric recovery strength, allowing it to exceed the rate of transient overvoltage rise during capacitor switching, thereby achieving successful arc extinction.