Kondenzátorbank kapcsolási vakuum átmenetek
Reaktív teljesítmény kiegyenlítés és kondenzátor kapcsolás az energiarendszerekben
A reaktív teljesítmény kiegyenlítés hatékony módja a rendszer működési feszültségének növelésére, a hálózati veszteségek csökkentésére és a rendszer stabilitásának javítására.
Hagyományos terhelések az energiarendszerekben (ellenállási típusok):
Ellenállás
Indukciós ellenállás
Kapacitív ellenállás
Szennyelő áram a kondenzátor energizálása közben
Az energiarendszer működése során a kondenzátort kapcsolják be a teljesítményfaktor javítása érdekében. A bezárás pillanatában nagy szennyelő áram keletkezik. Ez történik, mert az első energizálás során a kondenzátor nincs töltve, és a beleáramló áram csak a hurokimpedancián keresztül korlátozódik. Mivel a környezet feltételei közel vannak a rövidzáratú állapothoz, és a hurokimpedancia nagyon kicsi, nagy átmeneti szennyelő áram folyik a kondenzátorba. A szennyelő áram csúcsértéke a bezárás pillanatában jelentkezik.
Ha a kondenzátort rövid idő után újraenergizálnak, anélkül, hogy elegendően leterelnének, a keletkező szennyelő áram kétszerese lehet az eredeti energizálásnál. Ez akkor történik, ha a kondenzátor még tartalmaz maradék töltést, és a bezárás pillanata olyan, amikor a rendszerfeszültség mértékben egyenlő, de ellentétes irányú a kondenzátor maradék feszültségével, ami nagy feszültségkülönbséget és így magas szennyelő áramot eredményez.
Fontos kérdések a kondenzátor kapcsolásában
Újraszüze
Újraszállás
NSDD (Nem fenntartott destruktív descarga)
Az újraszüzést megengedik a kapacitív áram kapcsolási tesztek során. A vezetékveszítőket két csoportba osztják, attól függően, hogy hogyan viselkednek az újraszállás tekintetében:
C1 Osztály: Megbízható specifikus típusú tesztekkel (6.111.9.2), alacsony valószínűséggel lép fel újraszállás a kapacitív áram kapcsolása során.
C2 Osztály: Megbízható specifikus típusú tesztekkel (6.111.9.1), nagyon alacsony valószínűséggel lép fel újraszállás, alkalmas a gyakori és nagy igényű kondenzátorbank kapcsolására.
A vakuumvezetékes vezetékveszítők sikeres működésének javítása a kondenzátor kapcsolásában
1. A vakuumvezeték dielektrikus erejének megerősítése
A vakuumvezeték a vakuumvezetékes vezetékveszítő szívét képezi, és kulcsszerepet játszik a sikeres kondenzátor kapcsolásban. A gyártóknak optimalizálniuk kell a tervezést és anyagokat, hogy elérjék a következőket:
Egyenletes elektromos mező-eloszlás
Magas ellenállás a szelemezhez
Alacsonyabb áramlevágási szint
A szerkezeti és anyagi fejlesztések létfontosságúak a megbízható szakadás biztosításához.
2. A vakuumvezeték gyártási folyamatának ellenőrzése
Minimalizálja és távolítsa el a repedéseket a fémmellékletek feldolgozása során; javítsa a felszín minőségét és tisztaságát.
Végezzen ultrahangos tisztítást a komponenseken az összeszerelés előtt, hogy eltávolítsa a mikro részecskéket.
Vegye ellenőrzés alá a párátlanságot és a levegőben lévő részecskéket az összeszerelő szobában.
Csökkentse a kapcsolókomponensek tárolási idejét, és gyorsan összeszerelje őket, hogy minimalizálja az oxidációt és a kontaminációt.
3. A vezetékveszítő tervezésének és összeszerelési minőségének javítása
Győződjön meg róla, hogy a mechanikai jellemzők optimális tartományban vannak:
A vezetőrúd igazítása és függőleges telepítése, hogy elkerülje a stresszt.
Megfelelő működési mechanizmus kimenő energiája.
A bezárás és nyitás sebessége elfogadható határok között van.
Minimalizálja a bezárás ugrását és a nyitás visszapattanását.
Szigorú ellenőrzés a komponens minőségére és az összeszerelés pontosságára.
4. Üres működés és kondicionálás (beütés)
Az összeszerelés után végezzen 300 üres működést a mechanikai jellemzők stabilizálásához. Végezzen feszültség- és nagy áramú kondicionálást a teljes kapcsolón, hogy kivégezze a mikroszkopikus kitágulásokat, és csökkentse az újraszüzés arányát a kondenzátor kapcsolása során.
A párhuzamos kondenzátor kondicionálása gyorsan megerősítheti a termék dielektrikus erejét.
5. Nyitási sebesség optimalizálása
A szakadás után a vakuumvezetékes vezetékveszítő kontaktjainak kétszeres rendszerfeszültséget (2×Um) kell kiállnia legfeljebb 13 ms-ig. A kontaktok ennyi idő alatt elérniük kell a biztonságos nyitott távolságot. Tehát a nyitási sebességnek elegendőnek kell lennie - különösen a 40.5 kV vezetékveszítők esetében.
6. A vakuumvezeték kondicionálása (öregedés)
Alacsony-hatású módszerek: Magas-feszültség/alkalmas áram, alacsony-feszültség/magas áram, vagy impulzusfeszültség kondicionálása korlátozott hatással van a kondenzátor kapcsolás során fellépő újraszüzés csökkentésére.
Hatékony módszer: Magas-feszültség és magas áram egyszeres fázisú kondicionálása jelentősen javíthatja a teljesítményt.
Szintetikus vizsgálati körkondicionálása is használatos, hogy szimulálja a valós kondenzátor kapcsolási feltételeket.
Általános alkalmazások esetén standard kondicionálást alkalmaznak. Azonban a kondenzátor kapcsolási feladata esetén különleges kondicionálás szükséges a villamos teljesítmény és a kezdeti szakadási képesség javításához.
Kondicionálási paraméterek:
Áram kondicionálás:
3 kA-tól 10 kA-ig, 200 ms fél hullám, 12 lövés minden polaritásra (pozitív és negatív).Nyomás kondicionálás:
Statikus nyomás (axiális mágneses térbeli kontaktok esetén): Alkalmazzon 15–30 kN-ot 10 másodpercig.
Kapcsolás-bontás kondicionálás (transzverzális mágneses térbeli kontaktok esetén): Végezze a bezárás és nyitás műveleteit egy tesztgépen, ami a valós vezetékveszítő mozgását szimulálja.
Feszültség kondicionálás:
Alkalmazzon 50 Hz AC feszültséget, ami jelentősen meghaladja a nominális feszültséget (pl. 110 kV egy 12 kV vezetékveszítő esetén) 1 percig.
Teszt paraméterek a kondenzátor kapcsolásához
GB/T 1984: Egyenesen egymás mellett elhelyezett kondenzátorbank, szennyelő áram 20 kA, frekvencia 4250 Hz.
IEC 62271-100 / ANSI Standards:
Kondenzátorbank kapcsolása: áram 600 A, szennyelő 15 kA, frekvencia 2000 Hz
Kapcsoló áram 1000 A, szennyelő 15 kA, frekvencia 1270 Hz
ANSI engedélyezi akár 1600 A-t a kondenzátor kapcsolásához.
A megfelelő kondicionálás után egy 12 kV vakuumvezetékes vezetékveszítő általában át tudja vinni a következőket:
400 A egyenesen egymás mellett elhelyezett kondenzátorbank kapcsolása
630 A egyetlen kondenzátorbank kapcsolása
Azonban a 40.5 kV rendszerek esetén ez nagyon kihívást jelent. Gyakori megoldások a következők:
SF₆ vezetékveszítők használata, amelyek enyhebb szakadási jellemzőkkel rendelkeznek
Dupla szakadási vakuumvezetékes vezetékveszítők használata, ahol két vezetékveszítő sorban van összekötve. Ez jelentősen javítja a dielektrikus helyreállási erőt, ami túlmutat a tranzient túlfeszültség emelkedési rátáján a kondenzátor kapcsolása során, így sikeresen megszűnik a hajtás.
