סוגי כשלים והגנה על בנקי קבלים סטטיים (BSC)

מטרת בנקי קבלים סטטיים (BSC)

בנק קבלים סטטיים (BSC) משמשים למטרות הבאות: פיצוי כוח תגובתי ברשת, ויסות רמת המתח באוטובוסים, השוואת צורת גל המתח במעגלי הבקרה עם ויסות תיריסטור.

העברת הספק תגובתי דרך קו מתח מביאה לירידת מתח, בולטת במיוחד בקווי מתח עיליים בעלי התנגדות תגובתית גבוהה. בנוסף, הזרם הנוסף שזורם דרך הקו מביא לאובדי הספק מוגברים. אם יש להעביר כוח פעיל בדיוק בכמות הנדרשת על ידי המשתמש, אזי ניתן להפיק כוח תגובתי בנקודת הצריכה. למטרה זו משתמשים בבנקי קבלים.

למנועים אסינכרוניים יש את הצריכה הגדולה ביותר של כוח תגובתי. לכן, כאשר מפרטים טכניים מונפקים למשתמש שיש לו חלק משמעותי של מנועי אינדוקציה בעומס, ה-cosφ מוצע בדרך כלל להיות 0.95.במקביל מצטמצמים הפסדי הכוח הפעיל ברשת וירידת המתח בקווי החשמל. במקרים מסוימים ניתן לפתור את הבעיה באמצעות מנועים סינכרוניים. דרך פשוטה וזולה יותר להשיג תוצאה כזו היא השימוש ב-BSC.

בעומסי מערכת מינימליים, עלול להיווצר מצב שבו בנק הקבלים יוצר כוח תגובתי עודף. במקרה זה, מיותר כוח תגובתי מוחזר למקור הכוח בזמן שהקו נטען שוב בזרם תגובתי נוסף, מה שמגביר את אובדן הכוח הפעיל. מתח האוטובוס עולה ועלול להיות מסוכן לציוד. לכן חשוב מאוד להיות מסוגל להתאים את הקיבול של בנק הקבלים.

במקרה הפשוט ביותר, במצבי עומס מינימלי, אתה יכול לכבות את BSC - ויסות קפיצה. לפעמים זה לא מספיק והסוללה מורכבת מכמה BSCs, שכל אחד מהם ניתן להפעיל או לכבות בנפרד - ויסות שלב. לבסוף, ישנן מערכות בקרה מווסתות, למשל: כור מחובר במקביל לסוללה, שהזרם בו מווסת בצורה חלקה על ידי מעגל תיריסטור. בכל המקרים, נעשה שימוש בשליטה אוטומטית מיוחדת של ה-BSC למטרה זו.

סוגי נזק לחסימת קבלים

הסוג העיקרי של כשל בבנקי קבלים - כשל בקבלים - גורם לקצר דו-פאזי. בתנאי הפעלה אפשריים גם מצבים חריגים הקשורים לעומס יתר של קבלים עם רכיבי זרם הרמוניים גבוהים יותר ועליית מתח.

תוכניות בקרת עומס תיריסטורים בשימוש נרחב מבוססות על העובדה שהתיריסטורים נפתחים על ידי מעגל הבקרה ברגע מסוים של התקופה, וככל שחלק קטן יותר מהתקופה הם פתוחים, כך פחות זרם אפקטיבי זורם דרך העומס. במקרה זה, הרמוניות זרם גבוהות יותר מופיעות בהרכב זרם העומס וההרמוניות המתח המתאימות במקור הכוח.

BSCs תורמים להפחתת רמת ההרמוניות במתח, מכיוון שההתנגדות שלהם יורדת עם הגדלת התדירות ולכן, ערך הזרם הנצרך על ידי הסוללה עולה. זה מוביל להחלקה של צורת גל המתח.במקרה זה קיימת סכנה של עומס יתר על הקבלים בזרמים של הרמוניות גבוהות יותר ונדרשת הגנת עומס יתר מיוחדת.

זרם הפעלה של בנק קבלים

כאשר מתח מופעל על הסוללה, מתרחש זרם פריצה, בהתאם לקיבולת הסוללה ולהתנגדות הרשת.

בואו נקבע, למשל, את זרם הכניסה של סוללה בעלת קיבולת של 4.9 MVAr, תוך נטילת הספק הקצר של פסי ה-10 kV שאליהם מחוברת הסוללה-150 MV ∙ A: זרם נקוב של הסוללה: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA; ערך שיא של זרם הכניסה לבחירת הגנת ממסר: כולל. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 kA.

בחירת מתג להחלפת בנק קבלים

פעולת המפסק בעת הפעלת בנק הקבלים היא לרוב מכרעת בבחירת מפסק.בחירת המתג נקבעת על פי אופן ההצתה מחדש של הקשת במתג כאשר עלול להיווצר מתח כפול בין מגעי המתג - מתח הטעינה של הקבל בצד אחד ומתח הרשת באנטי פאזה בצד השני . זרם הניתוק של המפסק מתקבל על ידי הכפלת זרם היציאה בגורם הנחשול של תיבת ההילוכים. אם נעשה שימוש במתג באותו מתח כמו BSK, מקדם ה-CP הוא 2.5. לעתים קרובות משתמשים במתג נחשול של 35 קילו וולט כדי להחליף סוללה של 6-10 קילו וולט. במקרה זה, מקדם ה-CP הוא 1.25.

לפיכך, זרם ההצתה מחדש הוא:

כאשר נבחר מתג, דירוג הזרם שלו (ערך שיא) חייב להיות שווה או גדול מדירוג זרם הפריצה של ההצתה מחדש. זרם השבירה המדורג תלוי בסוג המפסק והוא שווה ל: IOf.calc = IPZ למפסקי אוויר, ואקום ומפסקי SF6; אני כבוי = IPZ / 0.3 עבור מתגי שמן.

לדוגמה, נבדוק את פרמטרי המתג עבור זרמי הכניסה שחושבו קודם לכן בעת ​​שימוש במפסק שמן 10 קילו וולט עם זרם שבירה של 20 kA ב-rms או 28.3 kA באמפליטודה (VMP-10-630 -20).

א) סוללה אחת 4.9 mvar. זרם הצתה: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA זרם כיבוי משוער: I מחושב = 5 / 0.3 = 17kA.

ניתן להשתמש במפסק שמן 10kV. עם עלייה בהספק הקצר של פסי ה-10 קילוואט, גם בנוכחות שתי סוללות, זרם הטריפה המחושב עשוי לחרוג מהמותר.במקרה זה, כמו גם כדי להגביר את האמינות במעגלי BSC, משתמשים במתגים במהירות גבוהה, למשל, מתגי ואקום, שבהם מהירות הפרדת המגעים בעת כיבוי גדולה יותר ממהירות מתח ההתאוששות.

יש לציין כי יש לעמוד באותן דרישות על ידי המתג הנכנס והחתך, שיכול לספק גם את המתח הכבוי לבנק הקבלים המופעל.