Mga uri ng pagkabigo at proteksyon ng mga static capacitor bank (BSC)

Layunin ng Static Capacitor Banks (BSC)

Ang mga static capacitor bank (BSC) ay ginagamit para sa mga sumusunod na layunin: kompensasyon ng reaktibong kapangyarihan sa network, regulasyon ng antas ng boltahe sa mga bus, equalization ng waveform ng boltahe sa mga control circuit na may regulasyon ng thyristor.

Ang paglipat ng reaktibong kapangyarihan sa pamamagitan ng linya ng kuryente ay nagreresulta sa pagbaba ng boltahe, lalo na kapansin-pansin sa mga overhead na linya ng kuryente na may mataas na reaktibong resistensya. Bilang karagdagan, ang karagdagang kasalukuyang dumadaloy sa linya ay nagreresulta sa mas mataas na pagkawala ng kuryente. Kung ang aktibong kapangyarihan ay ipapadala sa eksaktong halaga na kinakailangan ng gumagamit, pagkatapos ay ang reaktibong kapangyarihan ay maaaring mabuo sa punto ng pagkonsumo. Ang mga capacitor bank ay ginagamit para sa layuning ito.

Ang mga asynchronous na motor ay may pinakamalaking pagkonsumo ng reaktibong kapangyarihan. Samakatuwid, kapag ang mga teknikal na pagtutukoy ay ibinigay sa isang gumagamit na may malaking proporsyon ng mga induction motor sa load, ang cosφ ay karaniwang iminumungkahi na 0.95.Kasabay nito, ang pagkawala ng aktibong kapangyarihan sa network at ang pagbaba ng boltahe sa mga linya ng kuryente ay nabawasan. Sa ilang mga kaso, maaaring malutas ang problema gamit ang mga kasabay na motor. Ang isang mas simple at mas murang paraan upang makakuha ng ganoong resulta ay ang paggamit ng BSC.

Sa pinakamababang pag-load ng system, maaaring lumitaw ang isang sitwasyon kung saan ang capacitor bank ay lumilikha ng labis na reaktibong kapangyarihan. Sa kasong ito, kalabisan reaktibong kapangyarihan ay ibinalik sa pinagmumulan ng kuryente habang ang linya ay muling sinisingil ng karagdagang reaktibong kasalukuyang, na nagpapataas sa aktibong pagkawala ng kuryente. Tumataas ang boltahe ng bus at maaaring mapanganib sa kagamitan. Iyon ang dahilan kung bakit napakahalaga na ma-adjust ang kapasidad ng capacitor bank.

Sa pinakasimpleng kaso, sa pinakamababang load mode, maaari mong i-off ang BSC — jump regulation. Minsan ito ay hindi sapat at ang baterya ay binubuo ng ilang BSC, bawat isa ay maaaring i-on o i-off nang hiwalay — hakbang na regulasyon. Sa wakas, mayroong mga modulating control system, halimbawa: ang isang reactor ay konektado sa kahanay sa baterya, ang kasalukuyang kung saan ay maayos na kinokontrol ng isang thyristor circuit. Sa lahat ng kaso, ang isang espesyal na awtomatikong kontrol ng BSC ay ginagamit para sa layuning ito.

Mga uri ng pinsala sa bloke ng kapasitor

Ang pangunahing uri ng pagkabigo ng mga capacitor bank-capacitor failure-ay nagreresulta sa isang two-phase short circuit. Sa ilalim ng mga kondisyon ng operating, ang mga abnormal na mode na nauugnay sa labis na karga ng mga capacitor na may mas mataas na harmonic current na mga bahagi at pagtaas ng boltahe ay posible rin.

Ang malawakang ginagamit na thyristor load control scheme ay batay sa katotohanan na ang mga thyristor ay binubuksan ng control circuit sa isang tiyak na sandali ng panahon, at ang mas maliit na bahagi ng panahon na ito ay bukas, mas mababa epektibong kasalukuyang dumadaloy sa karga. Sa kasong ito, lumilitaw ang mas mataas na kasalukuyang mga harmonika sa komposisyon ng kasalukuyang pagkarga at ang kaukulang mga harmonika ng boltahe sa pinagmumulan ng kapangyarihan.

Ang mga BSC ay nag-aambag sa pagbabawas ng antas ng mga harmonika sa boltahe, dahil ang kanilang pagtutol ay bumababa sa pagtaas ng dalas at, samakatuwid, ang halaga ng kasalukuyang natupok ng baterya ay tumataas. Ito ay humahantong sa isang smoothing ng boltahe waveform. Sa kasong ito, may panganib ng labis na karga ng mga capacitor na may mga alon ng mas mataas na harmonic at espesyal na proteksyon sa labis na karga ay kinakailangan.

Kapasitor bank turn-on kasalukuyang

Kapag ang boltahe ay inilapat sa baterya, ang isang inrush na kasalukuyang nangyayari, depende sa kapasidad ng baterya at ang paglaban ng network.

Alamin natin, halimbawa, ang inrush current ng isang baterya na may kapasidad na 4.9 MVAr, na kumukuha ng short-circuit power ng 10 kV busbars kung saan nakakonekta ang baterya-150 MV ∙ A: rated current ng baterya: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA; peak value ng inrush current para sa pagpili ng relay protection: Iincl. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 kA.

Pagpili ng isang switch para sa paglipat ng isang capacitor bank

Ang pagpapatakbo ng circuit breaker kapag tripping ang capacitor bank ay madalas na mapagpasyahan sa pagpili ng isang circuit breaker.Ang pagpili ng switch ay natutukoy sa pamamagitan ng paraan kung saan ang arc ay muling nag-apoy sa switch kapag ang isang dobleng boltahe ay maaaring mangyari sa pagitan ng mga contact ng switch - ang capacitor charge boltahe sa isang gilid at ang mains boltahe sa anti-phase sa kabilang panig . Ang tripping current ng breaker ay nakuha sa pamamagitan ng pagpaparami ng tripping current sa surge factor ng gearbox. Kung ang switch na may parehong boltahe gaya ng BSK ay ginamit, ang CP factor ay 2.5. Kadalasan ang 35 kV surge switch ay ginagamit upang lumipat ng 6-10 kV na baterya. Sa kasong ito, ang CP coefficient ay 1.25.

Kaya, ang kasalukuyang muling pag-aapoy ay:

Kapag napili ang switch, ang kasalukuyang rating nito (peak value) ay dapat na katumbas ng o mas malaki kaysa sa kasalukuyang rating ng re-ignition breaking. Ang rated breaking current ay depende sa uri ng circuit breaker at katumbas ng: IOf.calc = IPZ para sa air, vacuum at SF6 circuit breaker; I Off = IPZ / 0.3 para sa mga switch ng langis.

Halimbawa, susuriin namin ang mga parameter ng switch para sa mga inrush na alon na nakalkula nang mas maaga kapag gumagamit ng 10 kV oil circuit breaker na may breaking current na 20 kA sa rms o 28.3 kA sa amplitude (VMP-10-630 -20).

a) Isang baterya 4.9 mvar. Ignition current: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA Tinantyang shutdown current: I Calculated = 5 / 0.3 = 17kA.

Maaaring gumamit ng 10kV oil circuit breaker. Sa pagtaas ng short-circuit power ng 10 kV busbars, sa pagkakaroon din ng dalawang baterya, ang kalkuladong tripping current ay maaaring lumampas sa pinapayagan.Sa kasong ito, pati na rin upang madagdagan ang pagiging maaasahan sa mga circuit ng BSC, ginagamit ang mga high-speed switch, halimbawa, mga vacuum switch, kung saan ang bilis ng paghihiwalay ng contact kapag pinatay ay mas malaki kaysa sa bilis ng boltahe ng pagbawi.

Dapat pansinin na ang parehong mga kinakailangan ay dapat matugunan ng papasok at sectional switch, na maaari ring magbigay ng switch-off na boltahe sa nakabukas na capacitor bank.