Kondensator bankalarini o'zgarish uchun vakuumlik avtomatlarni ishlatish

Энергетик системада реактив энергия компенсацияси ва конденсаторларнинг ишга тушурилиши

Реактив энергия компенсацияси системанын ишташ вольтажини ошириш, тармоқ юборилмаларини камайтириш ва системанын стабиллигин жакшыртувчи ассаний усул бўлади.

Энергетик системадаги кlasik yuklar (impedance turlari):

• Qarshilik

• Induktiv reaktiv qarshilik

• Kapatsitiv reaktiv qarshilik

Kondensatorlarni energizatsiya қилишда bo'lib o'tadigan inrush arusining paydo bo'lishi

Энергетик системада ишлайди, конденсаторлар кўтарилган ишорат коэффициентин жакшыртиш учун ишга тушурилади. Йопиш моментида кatta inrush arusi пайда бўлади. Бу, албатта, биринчи энергизацияда конденсатор заряжаланмаганligidan, унга кирувчи arus faqat doiraning qarshilik хисобида чекланганлиги учун пайда бўлади. Такида доира шартлари кескин замкунга яқин бўлиб, doira qarshiliqi juda кам бўлиб, ката inrush arusi конденсаторга киради. Inrush arusining peak qiymати йопиш моментида пайда бўлади.

Агар конденсатор нисбий тарзда зеро қилинган ва камироқ заряжаланган ҳолда кайта ишга тушурилса, пайда бўладиган inrush arusi биринчи энергизациядагидан эки мартадан кўп бўлиши мумкин. Бу, конденсатор ёдгора заряжаланган ҳолда, системанинг электр тизими конденсаторнинг ёдгора заряжасига карама-карши бўлиши мумкин бўлган мезогида кайта йопилишидан ҳосил бўлади, бундан келиб чиқиб, ката вольтаж айырма ва шундан келиб чиқиб, ката inrush arusi пайда бўлади.

Конденсаторларни ишга тушурувида маҳимийа эга масалалар

• Кайта ўтиш

• Кайта тушуриш

• NSDD (Non-Sustained Destructive Discharge)

Капаситив arusini ўтказиш синовларида кайта ўтиш рухсат берилади. Айлана кесиш учурлари кайта ўтиш қобилиятларига қараб иккита тўифага бўлинади:

• C1 Тўифа: Максудий турли синовлар (6.111.9.2) билан тасдиқланган, капаситив arusini ўтказишда кайта ўтиш эҳтимолийати кам бўлиши.

• C2 Тўифа: Максудий турли синовлар (6.111.9.1) билан тасдиқланган, капаситив банк ўтказишда кайта ўтиш эҳтимолийати ахирчина кам, кўп моллаш ҳажми учун мақсус.

Вакуум айлана кесиш учурларини конденсатор ўтказиш учун муваффақият дарajasини яхшиланиш

1. Вакуум интеррепторларнинг диэлектрик кучин яхшиланиш

Вакуум интеррептор вакуум айлана кесиш учурининг маҳалли бўлиб, конденсатор ўтказишда муваффақиятликнинг критикалык ролин ойнайди. Издаувчилар дизайн ва материалларни оптималлаштиришга мажбур бўлади:

• Тенг электр тизими таркалиш

• Юқори ўтказишга карама-каршилик

• Паст аралаштириш деңгизи

Конструкция ва материалларни яхшиланиши надеждли ўтказиш учун маҳимийа эга.

2. Вакуум интеррепторларнинг издаув процесини бошқариш

• Металл қисмларини механика тарзда ишларда буррларни минималлаштириш ва очириш; поверхность тозалишини ва тазалигини яхшиланиш.

• Бирлаштиришдан oldin komponentlarni ultrasonic tozalash orqali mikro-chastichki lardan qutulish.

• Birlashtirish xonada nisbiy nafas va havodagi chastichkalarini boshqarish.

• Contact komponentlarning saqlanish muddatini kamaytirish va tez-tez birlashtirish orqali oksidatsiyani va zarrali holatni kamaytirish.

3. Айлана кесиш учурини издаув ва бирлаштириш сифатини яхшиланиш

Механика хоссаларини оптималь чегараларга киритиш:

• Conducting rod alignment and vertical installation to avoid stress.

• Proper operating mechanism output energy.

• Closing and opening speeds within acceptable limits.

• Minimize closing bounce and opening rebound.

• Strict control of component quality and assembly precision.

4. No-Load Operation and Conditioning (Burn-in)

After assembly, perform 300 no-load operations to stabilize mechanical characteristics. Conduct voltage and high-current conditioning on the complete switch to eliminate microscopic protrusions and reduce re-ignition rate during capacitor switching.

Parallel capacitor conditioning can rapidly enhance the dielectric strength of the product.

5. Optimize Opening Speed

After interruption, the contact gap of a vacuum circuit breaker must withstand twice the system voltage (2×Um) for up to 13 ms. The contacts must reach a safe open distance within this time. Therefore, the opening speed must be sufficient — especially for 40.5 kV circuit breakers.

6. Conditioning (Aging) of Vacuum Interrupters

• Low-effect methods: High-voltage/low-current, low-voltage/high-current, or impulse voltage conditioning have limited effect in reducing re-ignition during capacitor switching.

• Effective method: High-voltage and high-current single-phase conditioning can significantly improve performance.

• Synthetic test circuit conditioning is also used to simulate real capacitor switching conditions.

For general applications, standard conditioning is applied. However, for capacitor switching duty, special conditioning is required to enhance electrical performance and initial breaking capability.

Conditioning Parameters:

• Current Conditioning:
  3 kA to 10 kA, 200 ms half-wave, 12 shots per polarity (positive and negative).

• Pressure Conditioning:

• Static pressure (for axial magnetic field contacts): Apply 15–30 kN for 10 seconds.

• Make-break conditioning (for transverse magnetic field contacts): Perform closing and opening operations on a test rig simulating actual breaker motion.

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

Test Parameters for Capacitor Switching

• GB/T 1984: Back-to-back capacitor banks, 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.

After proper conditioning, a 12 kV vacuum circuit breaker can typically pass:

• 400 A back-to-back capacitor bank switching

• 630 A single capacitor bank switching

However, for 40.5 kV systems, this is extremely challenging. Common solutions include:

• Using SF₆ circuit breakers with gentler interruption characteristics

• Using double-break vacuum circuit breakers, where two interrupters are connected in series. This significantly improves dielectric recovery strength, allowing it to exceed the rate of transient overvoltage rise during capacitor switching, thereby achieving successful arc extinction.