Seirbhís Coilíneach do Chuirithint Meán Coimhlinta (FCL) agus Athchomhcheangal Aon Phhaiste Auto- (SPAR) i Gréasáin Indseach Éachtach na hIarthair Láir
- Íocaíocht: Taighde Bhuais agus Tábhacht
Le forbairt eacnamaíoch rathúil i dTuaisceart Aisiat, leanann scála gréasáin fhuinnimh a mhéadú, agus leanann an lucht a chur ar fáil. Tá sé seo tar éis cur go mór ar fheabhas ar an gcóras siombalach a bheith ag teacht go cruinn nó fiú ag obair as teorainn briseadh córais, ag cruthú dúshlán mór don sláinte agus do staidéar an chórais fhuinnimh. Ina theannta sin, tá línte trasnaíochta EHV ina bhunpríomhchórais do nascadh fhuinnimh réigiúnach. Is comharthaí reatha amháin atá i bhfeidhm i bhfás 70% de na fadhbanna, agus is comharthaí reatha tréanacha (mar shampla, striochtaí reatha, nithe éigríochta) atá i gcrích 80% de na fadhbanna seo. Is mód san SPAR (Single-Phase Auto-Reclosing) an modh príomha chun fadhbanna a scrios go tapa, an soláthar fhuinnimh a athbheochaint, agus sláinte agus ionraíocht an chórais fhuinnimh a chinntiú.
Tá FCLs (Fault Current Limiters), go háirithe na FCLs týip MOA (Metal-Oxide Arrester) a bhfuil tionchar airgeadach orthu, ina thodhchaí éifeachtach chun siombalach a chosc, agus tá iad ag tionscadal go dtí an EHV grids. Ach, tá an t-eolas atá ann go hiondúil dírithe ar an tionchar a bhíonn ag FCLs ar staidéar tréanacha an chórais agus cosaint reilé, gan aon aire a thabhairt dá ndearmad féidearthach ar rátaí rathúla SPAR. Seo é an t-ionsuar a dhíríonn ar an gcol a chomhlíonadh trí anailís a dhéanamh ar an idirghníomhaíocht idir FCLs agus SPAR, agus socrú comhoibriúchta a mholadh a oiriúnach do ghrideá fhuinnimh Thuaisceart Aisiat. Socrúcháin seo a chinntíonn gur féidir siombalach a chosc agus soláthar fhuinnimh ionraíoch a chur ar fáil.
1. Prionsabal Oibre FCL týip MOA
Is é an t-eochairchuid den FCL seo an chuid seachtar, a oibríonn le chéile chun an fheidhm bhuana "impedance íseal le linn gnáthoibriú agus impedance ard le linn fadhb" a bhaint amach:
|
Comhphóna |
Líne Deireadh |
|
Reactor Lf (Lf = Lc + L) |
Le linn gnáthoibriú, oibríonn sé ina choinneall le capacitor Cf, ag léiriú impedance íseal; le linn fadhb, cuireann an reactor current-limiting L isteach sa chóras. |
|
Capacitor Cf |
Gníomhaíonn sé ina choinneall le linn gnáthoibriú; le linn fadhb, cuireann an MOA isteach chun an capacitor Cf a chur ar fáil. |
|
Metal-Oxide Arrester (MOA) |
Déanann sé a chur chun cinn nuair a thagann fadhb siombalach, ag déanamh conradh chun an capacitor Cf a chur ar fáil. |
|
Bypass Switch K |
Déanann sé a dhúnadh go tapa tar éis fadhb chun cúrsaí a roinnt agus cosaint ar an MOA ó dhul i bhfeidhm ar a n-energí. Tá a chasúine an-tábhachtach. |
|
Current-Limiting Reactor Lc |
Iarrann sé go príomha an capacitor Cf a chur isteach trí an spás trioma. |
Modh oibre: Le linn gnáthoibriú an chórais, oibríonn Lf agus Cf ina choinneall → is beag nó éigin an impedance FCL → gan tionchar ar sruth fhuinnimh. Nuair a thagann fadhb siombalach, déanann an MOA a chur chun cinn go tapa chun an capacitor Cf a chur ar fáil → cuireann an reactor current-limiting L isteach sa chóras chun an siombalach a chosc → briseann an spás trioma agus seoltar síniál chun an bypass switch K a dhúnadh → nuair a dhúnann K, cuireann sé sruth isteach chun cosaint ar an MOA.
2. Anailís Fadhb: Tionchair FCL ar Sruth Arc Dara agus SPAR
Is é an sruth arc dara an sruth a leanann ag coimeád ar an suíomh fadhb tar éis an circuit breaker fadhb a oscailt le linn oibriú SPAR, a chur faoi ghníomh ag cupláil imeachtaí agus electrostatic ón lucht slán. Tá an méid agus carachtar an sruth seo a chur faoi ghníomh chun cinntiú an arc fadhb a dhúnmharú, a bhfuil tábhachtach do rath SPAR.
Anailís meicniúil (suite ar EMTP, ag mol paramaitreacha a thagann ó chóras 500 kV Thuaisceart Éireann) a léiríonn go ginearálta go d'fhéadfadh an FCL a shuiteáil a chur i bhfeidhm fadhb nua:
- Tionchar Am Casúin an Bypass Switch (K): Má tá an bypass switch K oscailte nuair a thagann an circuit breaker, beidh an sruth arc dara a chur faoi ghníomh ag cuid a bhfuil méid mhór (go dtí 225 A), laghdú mall, agus uafás íseal (thart ar 3–3.25 Hz). Tá an uafás íseal seo a chur faoi ghníomh chun laghdú ar an líon zero-crossings sruth, ag déanamh an arc fadhb a dhúnmharú an-deacair agus laghdú go mór ar rath SPAR.
- Tionchar Résistance an Arc Path (Rg): Nuair a bhfuil an résistance tréanach ag an suíomh fadhb mór (mar shampla, 300 Ω), beidh an siombalach siombalach beag, nach féidir leis an FCL a chur isteach (ná tagann an MOA ar an voltag oibriú). Sa chás seo, fanann an Cf gan a chur ar fáil agus formáiltear an coinneall uafás íseal leis an line shunt reactor, ag déanamh an uafás íseal a chur faoi ghníomh chun an arc fadhb a dhúnmharú.
3. Taighde Meicniúil: Deireadh an Chomhphóna Uafás Íseal
Anailís theoiriciúil a dhéanamh trí chrutha impedansa coibhneasta agus Laplace transforms a léiríonn an meicniúlachta a bhaineann leis an uafás íseal:
Is é an capacitor Cf sa FCL an bunús. Tar éis an circuit breaker a oscailt agus an fadhb a chur ar fáil, cuireann an t-energie a stóráil sa Cf amach trí an line shunt reactor agus an résistance an arc fadhb. Cuireann an circuit amach seo an coinneall uafás íseal, agus an uafás (thart ar 3 Hz) a chur faoi ghníomh go príomha trí an Cf agus an paramaitreach line shunt reactor, go forleathan neamhspleách ar an suíomh fadhb. Tá an coinneall uafás íseal seo a chur faoi ghníomh amháin nuair a fanann an bypass switch K dhúntha, ag déanamh an Cf a chur ar fáil go hiomlán.
4. Réiteach Bunúsach: Stairgiú Cásúin Comhoibriú FCL agus SPAR
Chun cinntiú gur féidir leis an FCL siombalach a chosc gan tionchar ar SPAR, mholann an tionscar an stairgiú cásúin comhoibriúchta seo, leis an tréimhse iomlán a chur faoi ghníomh laistigh de 0.66–0.73 soicind:
|
Cásúin Am |
Tréimhse (s) |
Líne Deireadh |
|
t0 |
- |
Tharla fadhb gréasáin amháin i gcóras. |
|
t1 |
0.002 |
Tagann an MOA ar an voltag oibriú, a chur chun cinn chun an capacitor Cf a chur ar fáil, agus cuireann an reactor current-limiting L isteach sa chóras. |
|
t2 |
0.002 |
Cuirtear an gap discharge G agus seoltar síniál chun an bypass switch K a dhúnadh. |
|
t3 |
0.016 |
Oibríonn an cosaint reilé, ag seoladh síniál chun an circuit breaker a tharraingt, agus mar choimhlint a chur chun cinn chun an K a dhúnadh. |
|
t4 |
≤0.024 |
Cinntiú go bhfuil an bypass switch K go hiomlán dhúntha. Caithfidh sé seo a dhéanamh roimh an circuit breaker a tharraingt. |
|
t5 |
0.016–0.036 |
Déantar an pointe príomha an circuit breaker a oscailt, ag tarraingt an siombalach fadhb. |
|
t6 |
0.02 |
Déantar an circuit breaker opening resistors a tharraingt, ag déanamh an líne fadhb a chur ar fáil go hiomlán; thosaíonn an arc dara a chur faoi ghníomh. |
|
t7 |
0.20 |
Le linn an arc dara a chur faoi ghníomh, fanann an K dhúntha chun an uafás íseal a chur faoi ghníomh. Tar éis an arc fadhb a dhúnmharú, seoltar síniál chun an K a oscailt. |
|
t8 |
0.045 |
Oscailtear an bypass switch K. |
|
t9 |
0.015 |
Tréimhse deionization an path arc fadhb, chun an aisling a athbheochaint. |
|
t10 |
0.10 |
Cuirtear coil an circuit breaker chun an t-energie, ag ullmhú do athbheochaint. |
|
t11 |
0.20–0.25 |
Déantar an circuit breaker a dhúnadh, ag déanamh an opening resistors a chur isteach chun overvoltages a chosc. |
|
t12 |
0.02 |
Déantar an pointe príomha an circuit breaker a dhúnadh, ag déanamh an opening resistors a tharraingt, agus an líne a chur ar fáil go rathúil. |
Stairgiú Bunúsach: Úsáid síniál an circuit breaker a tharraingt ón gcosaint reilé mar choimhlint chun an bypass switch K a dhúnadh go tapa agus fanann sé dhúntha le linn an arc dara a chur faoi ghníomh (thart ar 0.2 soicind). Tá sé seo a chur faoi ghníomh chun an capacitor Cf a chur ar fáil go hiomlán, ag déanamh an uafás íseal a chur faoi ghníomh sa sruth arc dara agus ag cruthú coinníollacha ábhartha chun an arc fadhb a dhúnmharú.
5. Tábhacht agus Forbairt an Scéime
Léiríonn anailís EMTP gur féidir leis an stairgiú cásúin comhoibriúchta seo a bhaint amach:
- Athraíonn an Uafás Íseal: Tá an uafás 3 Hz íseal sa sruth arc dara a chur faoi ghníomh go hiomlán, ag déanamh an tionchar a bhíonn aige ar an arc fadhb a dhúnmharú a chur faoi ghníomh.
- Forbraíonn Carachtar an Arc Dara: Laghdú ar tréimhse an arc dara a dhúnmharú thart ar 4.5% agus laghdú ar an sruth uafás 10.5%, ag déanamh go mór ar rath SPAR.
- Cothromacht agus Ionraíocht: Ní dhéanann an stairgiú tionchar ar charachtar an aisling a athbheochaint agus cothromaíonn sé sláinte an FCL (cosaint ar an MOA) agus an gheall agus an t-athbheochaint.
- Deasa a Chur i bhFeidhm: Suite ar an gcóras cosanta atá ann, níl an stairgiú ag iarraidh ach aon athruithe a dhéanamh ar an gcóras deireadh, tá sé ísealcostach, agus oiriúnach do thionscadal EHV atá ann nó atá á phleanáil i dTuaisceart Aisiat.
6. Críochnú agus Moltaí
Do ghrideá EHV Thuaisceart Aisiat atá ag plé nó atá suite le FCL týip MOA, is tábhachtach go mór an fadhb uafás íseal sa sruth arc dara a dhíriú air, a chur faoi ghníomh chun laghdú ar rath SPAR agus a chur faoi ghníomh chun an sláinte agus an ionraíocht a chur faoi ghníomh.
