Samstarfandi lausn fyrir skyndunarströmulind (FCL) og einveldu aðskilningarskift (SPAR) í syðursæsku EHV rafmagnakerfi

1. Úrvör: Rannsóknarbakgrunnur og Mikilvægi​
   Með hröðu efnahagsþróun í Suð austreyska, verða stærðir rafmagnsnetsins að stækka, og hleypumengi heldur á aukast. Þetta hefur valdið því að kerfisstreymi fyrir kortslátt hefur nálgað eða jafnvel yfirleitt brottnámsefni brytju, sem dregur alvarlega á veiði öryggis og stöðugleika rafmagnsnetsins. Samhliða þess eru EHV (Extra High Voltage) rafleysur grunninn fyrir svæðisbundið rafmagnssamband. Yfir 70% af villum eru einhliða jörðarvillur, og um 80% af þeim eru gengilegar villur (til dæmis, geislaleikur, vindblást ólíklegt efni). Einhliða sjálfvirkt endurbrottnám (SPAR) er aðalferli til að flýtt skipta út villum, endurstilla rafbúnað og tryggja stöðugleika og öruggu rafbúnað.

Kortsláttstreymstýringar (FCLs), sérstaklega kostefn FCLs með metal-oxide arrester (MOA) gerð, eru árangrsmeðferðir til að takmarka kortsláttstreymi og hafa verið að loknum notkun í EHV nets. En núverandi rannsóknir hafa mest fokust á áhrifum FCLs á kerfistempulegri stöðugleika og relévernd, en hafa undanskild þau mögulega neikvæð áhrif sem þau geta haft á SPAR árangri. Þetta tillaga ætti að tækja þennan rannsóknargap með ítarlegri greiningu á samspili milli FCLs og SPAR, og koma fram með set af samstarfsstjórnunaráætlunum sem passa Suð austreyska rafmagnsnets. Þessar áætlunir tryggja bæði kostefna straumsstýringu og örugga rafbúnað.

​1. Vinnusamhengi Metal-Oxide Arrester-Type FCL​
Þessi gerð FCL er aðallega búin upp af eftirtöldum hlutum, sem vinna saman til að ná kjarnaferli "lágt motstand við venjulega starf og hátt motstand við villur":

Arbeiðsganga: Við venjulegt kerfisstarf, Lf og Cf resóna → FCL motstandur er næst 0 → engin áhrif á straumaflæði. Þegar kortsláttsvilla kemur, fer MOA fljótt að kortsla Cf → straumsstýringarinduktor L er settur inn í kerfið til að takmarka kortsláttstraum → virkjunarskif brotnar og sendir merki til að loka bíflís K → eftir lokun K, fer straumur til að vernda MOA.

​2. Vandræðagreining: Neikvæð Áhrif FCL á Afturreyktarcurrenthra og SPAR​
Afturreyktarcurrenthra er straumur sem heldur á að halda villupunkt eftir að villuhliðsbrytjan er opnuð við SPAR starfi, studdur af magnettengingu og elektriskum tengingum frá heilsuhluta. Stærð og eiginleikar þessa straumsins ákveða beint hvort villuboginn geti sleppt sjálfur, sem er mikilvægt fyrir SPAR árangri.

Upplyst greining (byggð á EMTP, með modelldæmi sem vísa til suðurskins 500 kV kerfis) sýnir að setja upp FCL gæti valdið nýjum vandamálum:

• Áhrif Bíflís (K) Tímasetningar: Ef bíflís K er opin þegar brytjan fallar, mun afturreyktarcurrenthra innihalda hlut með stóru amplitúð (upp í 225 A), hægur sökkun, og mjög lágt frekari (um 3–3.25 Hz). Þessi lágfrekari hlutur lætur minnka fjölda straumur nullpunkta, gera slékkja sjálfur erfitt og markað lágmaða SPAR árangri.
• Áhrif Boggangamotstands (Rg): Þegar brottnámsefni við villupunkt er stórt (til dæmis, 300 Ω), er kortsláttstraumur litill, sem gæti forðast FCL á línuendi frá að virka (MOA ná ekki virkunarspanning). Í þessu tilfelli, er Cf ekki kortslaður og mynda lágfrekari skiptaskipan með línutengdum kondensator, sem líka býr til lágfrekari hlut sem er ógagnlegur fyrir slékkja sjálfur.

​3. Rannsóknarferli: Uppruni Lágfrekari Hlutans​
Stafræn greining með hjálp jafngilds motstandsnet og Laplace-transform lýsir uppáhvopin bakvið lágfrekari hlut:
Rætur málsins eru kondensator Cf í FCL. Eftir að brytjan fallar og villuhliðin er skilt, fer orka geymd í Cf að sleppa gegnum tengdum kondensator og villupunkts boggangamotstand. Þessi slepptara skiptaskipan myndar lágfrekari skiptaskipan, með skiptafrekari (um 3 Hz) sem er aðallega ákvörðuð af Cf og tengdum kondensator parametrar, mest óháð villupunkt. Þessi lágfrekari skiptaskipan er eytt aðeins þegar bíflís K er lokuð, fullkomlega kortslaður Cf.

​4. Miðju Lausn: Tímasetningar Samstarfsáætlun fyrir FCL og SPAR​
Til að tryggja kostefna straumsstýringu af FCL án áhrifa á SPAR, býður þetta tillaga eftirfarandi nákvæmar tímasetningar samstarfsáætlun, með heildartíma stjórnaður innan 0.66–0.73 sekúndur:

Áætlunarkjarni: Nota brytju fallamerki frá relévernd sem skipun til að tvangsmessilega loka bíflís K fljótt og halda hann loknu allan afturreyktarbogabrenningartíma (um 0.2 sekúndur). Þetta kortslær Cf, fullkomlega eytt lágfrekari skiptaskipan í afturreyktarcurrenthra og býr til góðar aðstæður fyrir boginn til að sleppa sjálfur.

​5. Skema Árangur og Vorur​
EMTP hermunartryggja að þessi tímasetningar samstarfsáætlun ná eftirfarandi:

1. Eytt Lágfrekari Skemmtun: Fullkomlega eytt 3 Hz lágfrekari hlut í afturreyktarcurrenthra, undanskild áhrif hans á boginn sleppt sjálfur.
2. Optimísera Boginn Sleppa Sérhæfileika: Minnka afturreyktarbogasleppatíma um um 4.5% og lægra straumfrekari hlut um 10.5%, markað bæta SPAR árangri.
3. Samhæfing og Öruggleiki: Áætlunin hefur ekki áhrif á kerfis upprunalegu spennuendurnýjunareiginleika og bæti saman FCL öruggleika (vernda MOA) og flýtt endurnýjunar þarfir.
4. Einfaldur Uppsetning: Byggð á núverandi verndarskipan, áætlunin krefst lítill breytinga á tvíundakerfi, er lág kostnaður, og passar fyrir núverandi eða ný EHV verkefnum í Suð austreysi.

​6. Samanstilling og Tillögur​
Fyrir Suð austreyska EHV rafmagnsnets sem plana eða hafa nú þegar sett upp metal-oxide arrester-type FCL, er mikilvægt að taka alvarlega tillit til mögulegs vandamáls lágfrekari skiptaskipan í afturreyktarcurrenthra, sem getur lagt niður SPAR árangri og hættu öruggu rafbúnað.