Pārsprieguma problēmu analīze un risinājums, ko izraisa vakuuma slēdžu pārslēgšanas kondensatoru bloki - Emuārs

Pārspriegums, kas rodas, kad vakuuma automātiskie slēdži pārslēdz kondensatoru blokus, ir izplatīta un nozīmīga problēma energosistēmās, kam jāpievērš īpaša uzmanība. Šāds pārspriegums var apdraudēt kondensatoru, slēdžu un visas sistēmas izolāciju. Tālāk ir sniegta sistemātiska šīs problēmas analīze un iespējamie risinājumi:

Pārsprieguma rašanās cēloņu analīze

Galvenais iemesls ir mijiedarbība starp vakuuma slēdžu pārrāvuma raksturlielumiem un kondensatoru bloku enerģijas uzkrāšanas īpašībām, kas īpaši izpaužas kā:

1. Pārslēgšanas ieslēgšanas strāva un darbības pārspriegums

2. Mehānisms: slēgšanas brīdī spriegums pāri kondensatora bankai ir nulle, savukārt sistēmas spriegums ir noteiktā momentānā. Lielā sprieguma atšķirība starp abiem rada augstas-frekvences iedarbināšanas strāvu ar ļoti lielu amplitūdu un augstu frekvenci (līdz pat vairākām līdz desmitiem reižu virs nominālās strāvas).

Ietekme: Augstas-frekvences iedarbināšanas strāva rada augstas-frekvences sprieguma kritumu visā sistēmas pretestībā, kas var tikt uzklāts uz strāvas frekvences spriegumu, veidojot darbības pārspriegumu. Ja paralēli darbojas vairākas kondensatoru bloki, kad cita kondensatoru banka ir pievienota uzlādētai kondensatoru bankai (vai sistēmai), sprieguma starpība var būt vēl lielāka, un ieslēgšanas strāvas un pārsprieguma problēmas kļūst arvien smagākas.

vtz-12f generator use vacuum circuit breaker

Pārslēgšanās pārspriegums (pamata problēma)

Šis ir tipiskākais un sarežģītākais pārsprieguma avots, kad kondensatoru pārslēgšanai tiek izmantoti vakuuma automātiskie slēdži, galvenokārt saistībā ar vakuuma vides pārrāvuma īpašībām:

Strāvas griešana: Vakuuma loka stabilitāte ir slikta. Pie zemām strāvām (piemēram, zem desmitiem ampēru) loks var pēkšņi nodzist, pirms strāva dabiski šķērso nulli, ko sauc par "strāvas sasmalcināšanu". Elektriskā lauka enerģiju (kondensatora lādiņu), kas atbilst šķeltajai strāvai (galvenokārt kapacitatīvā strāva), nevar nekavējoties atbrīvot, kā rezultātā kondensatorā rodas pārejošs strāvas pārspriegums, kas ir lielāks par sistēmas spriegumu.

Vairākkārtējs pārspriegums (visbīstamākais): tas ir vissmagākais pārsprieguma veids.

Pirmais atkārtojums: pēc ķēdes pārtraucēja atvēršanās kontaktu sprauga pakāpeniski palielinās. Ja kondensatora atlikušais spriegums (līdzstrāvas vai zemfrekvence) ir pretējā virzienā sistēmas barošanas spriegumam, atkopšanas spriegums starp kontaktiem var pārsniegt vakuuma spraugas dielektriskās atjaunošanas stiprumu tajā brīdī, izraisot spraugas sadalīšanos un pārtraukšanu. Pārtraukšanas brīdī kondensatora spriegums caur ķēdes induktivitāti svārstīsies virzienā uz sistēmas barošanas spriegumu.

Sprieguma "pakāpju" palielināšana: pārspriegums ģenerē augstas{0}}frekvences svārstību strāvu. Vakuuma automātiskie slēdži ir īpaši gudri, lai dzēstu lokus pie augstfrekvences strāvu-nulles krustojuma-. Ja loks tiek veiksmīgi pārtraukts pie pirmās vai otrās augstfrekvences strāvas -nulles krustojuma, kondensators tiks "bloķēts" ar jaunu sprieguma vērtību. Pārtraukšanas izlādes procesa dēļ šī jaunā sprieguma vērtība var būt daudz augstāka nekā spriegums pirms atkārtotas darbības.

Procesa atkārtošana: kad kontakta attālums turpina palielināties, atkopšanas spriegums atkal palielinās, un var notikt otrs, trešais vai vairāk atkārtojumu. Katrs atkārtojums var izraisīt kondensatora sprieguma "pakāpienu" pieaugumu. Teorētiski pēc vairākiem atkārtotiem triecieniem maksimālais pārspriegums abos kondensatora galos var sasniegt trīs reizes vai pat augstāku par sistēmas fāzes spriegumu.

10kv-indoor-high-voltage-isolation-truck

Galvenie pārsprieguma izraisītie apdraudējumi

1. Pašam kondensatoram: pārspriegums tieši apdraud kondensatora elementu izolāciju, paātrina dielektriķa novecošanos, un ilgtermiņa ietekme var izraisīt bojājumus, izraisot kondensatora eksploziju.

2. Vakuuma automātiskie slēdži: vairākas atkārtotas aizdedzes var radīt ārkārtīgi augstu atkopšanas spriegumu un atkārtotas aizdedzes strāvas, pastiprinot kontaktu elektrisko nodilumu un potenciāli radot paša ķēdes pārtraucēja izolācijas bojājumus.

3. Citām sistēmas iekārtām: pa līnijām var tikt pārraidīts pārspriegums, apdraudot pievienoto transformatoru, instrumentu transformatoru, kabeļu un citu iekārtu izolāciju.

4. Nepareizas darbības aktivizēšana vai aizsardzības nedarbošanās: augstfrekvences pārejas process var traucēt mikrodatoru{2}}aizsardzības ierīču paraugu ņemšanu un loģisko vērtējumu.

Risinājumi un apspiešanas pasākumi

Galvenās risinājuma pieejas ir saistītas ar "ieslēgšanas strāvas ierobežošanu", "atkārtotas aizdegšanās novēršanu" un "pārsprieguma absorbēšanu/ierobežošanu".

Optimizējiet automātisko slēdžu izvēli un izmantošanu.

1. Atlasiet vakuuma slēdžus "C2 pakāpes" vai "kapacitatīvās strāvas pārtraukuma slēdžus". Šis ir vissvarīgākais un efektīvākais pasākums. Šie automātiskie slēdži ir pārbaudīti, veicot stingrus tipa testus, un tie var nodrošināt, ka, pārtraucot nominālo kapacitatīvo strāvu, nenotiek pārtraukšana vai atkārtotas pārslēgšanas iespējamība ir ļoti zema. To kontaktmateriāli, magnētiskā lauka konstrukcijas un ražošanas procesi ir optimizēti kapacitatīvām slodzēm.

Izvairieties no vispārējas nozīmes -vai tikai "L75" pārbaudītu slēdžu izmantošanas: vispārēja-nolūka automātiskie slēdži var atbilst induktīvo slodžu pārrāvuma prasībām, taču tie nevar garantēt kapacitatīvo slodžu pārtraukuma veiktspēju.

Nodrošiniet stabilus mehāniskos raksturlielumus: Pārliecinieties, vai ķēdes pārtraucēja atvēršanās ātrums ir pietiekami ātrs un stabils, lai ātri izveidotu pietiekamu atvēršanas attālumu un uzlabotu dielektriskās atgūšanas spēku.

2. Pārsprieguma aizsardzības ierīču uzstādīšana

Metāla oksīda slāpētājs (MOA): paralēli savienots kondensatora bloka sākumā vai kopnes pusē, tā ir standarta konfigurācija pārsprieguma amplitūdas ierobežošanai. Tas var ierobežot pārspriegumu līdz drošam līmenim. Jāizvēlas atbilstošs modelis ar piemērotu nepārtrauktu darba spriegumu un atlikušo spriegumu un jāuzstāda pēc iespējas tuvāk kondensatora bankai.

RC slāpēšanas absorbcijas ķēde: paralēla rezistoru{0}}kondensatora ķēde ir uzstādīta pāri slēdža kontaktiem vai starp kondensatora bloku un slēdzi.

Funkcija: samazināt atkopšanas sprieguma pieauguma ātrumu (du/dt); nodrošināt zemas{0}}pretestības ceļu augstfrekvences-strāvai, kas var rasties pēc atkārtotas trieciena un patērēt tās enerģiju; lai apspiestu strāvas pārtraukuma pārspriegumu.

Dizaina atslēga: parametri (R un C vērtības) jāaprēķina, pamatojoties uz sistēmas parametriem, lai sasniegtu vislabāko slāpēšanas efektu.

3. Pilnveidot darbības metodes

Izmantojiet sinhronos slēdžus (fāzes izvēles aizvēršanas/izslēgšanas ierīces): kontrolējot automātisko slēdzi, lai tas aizvērtos brīdī, kad starpība starp sistēmas spriegumu un kondensatora atlikušo spriegumu ir vismazākā (piemēram, pie sprieguma nulles krustojuma), ieslēgšanās strāvu un pārspriegumu slēgšanas brīdī var **ievērojami samazināt**. Līdzīgi var arī kontrolēt, lai tas atslēgtos precīzi pie strāvas nulles krustojuma, samazinot strāvas pārtraukuma risku. Pašlaik šī ir progresīva tehnoloģija darbības pārsprieguma slāpēšanai.

Optimizējiet darbības secību: paralēlām kondensatoru bankām ir ieteicams, lai darbības secība būtu šāda: kad strāva ir izslēgta, vispirms atvienojiet automātisko slēdzi, pēc tam atdalīšanas slēdzi; kad strāva ir ieslēgta, vispirms aizveriet atdalīšanas slēdzi un pēc tam ķēdes pārtraucēju. Izvairieties no uzlādētu kondensatoru darbināšanas ar izolācijas slēdzi.

4. Apsvērumi saistībā ar sistēmu{1}

Sērijas reaktori: sērijas reaktori ar noteiktu pretestības pakāpi (parasti no 0,5% līdz 1%, lai ierobežotu ieslēgšanas strāvu un no 5% līdz 6%, lai nomāktu harmonisko pastiprinājumu) ir pievienoti kondensatora bloka ķēdē.

Funkcijas: Ierobežot ieslēgšanas strāvas amplitūdu un frekvenci; veido filtra atzaru ar kondensatoriem; var arī zināmā mērā mainīt pārejas procesa parametrus un ietekmēt traucējošos apstākļus.

Saprātīgs elektriskais izkārtojums: saīsiniet savienojuma līnijas garumu starp kondensatora banku un automātisko slēdzi, samaziniet cilpas induktānu

Kopsavilkums un ieteikumi

Pārsprieguma problēma, ko izraisa vakuuma automātiskie slēdži, pārslēdzot kondensatoru blokus, galvenokārt ir saistīta ar konfliktu starp strāvas pārtraukuma un vakuuma loku satriecošajām īpašībām un kondensatoru enerģijas uzkrāšanas īpašībām.

Risinājumu stratēģijām jāievēro šāda hierarhija:

1. Vispirms profilakse (galvenā iemesla novēršana): projektēšanas un iepirkuma posmos ir jāizvēlas tikai tādi "C2 kategorijas" vai vakuuma automātiskie slēdži, kas īpaši paredzēti kondensatoru bloku pārslēgšanai un ko ir sertificējuši autoritatīvie orgāni.

2. Aizsardzība kā vairogs (simptomu novēršana): standartizējiet metāla oksīda ierobežotāju (MOA) konfigurāciju kā pēdējo aizsardzības līniju pret pārspriegumu.

3. Optimizācija kā papildu pasākums (efektivitātes paaugstināšana): atkarībā no projekta nozīmīguma un budžeta, apsveriet iespēju uzstādīt RC slāpēšanas ķēdes, sinhronos slēdžus un racionāli konfigurēt sērijveida reaktorus.

4. Ekspluatācija un apkope kā pamats: regulāri pārbaudiet automātisko slēdžu mehāniskos parametrus un novadītāju statusu un stingri ievērojiet pareizās darbības procedūras.

Praktiskajā inženierijā jāveic tehnisks un ekonomisks salīdzinājums, ņemot vērā tādus faktorus kā sistēmas sprieguma līmenis, kondensatora bankas jauda, darbības režīms un izmaksas, lai izvēlētos vienu vai vairākus kombinētus slāpēšanas pasākumus, lai nodrošinātu drošu un uzticamu sistēmas darbību.

ZN85B-40.5 miniatūrs iekštelpu vakuuma ķēdes pārtraucējs

ZN85B-40.5 miniatūrs iekštelpu vakuuma ķēdes pārtraucējsir miniatūrs 40,5 kV produkts, ko izstrādājis un izstrādājis mūsu uzņēmums. Tas lieliski var aizstāt ABB ražotos VD4-40.5 un HD4-40.5 sērijas grīdas ratiņus. Šajā sērijā galvenokārt ietilpst divas sērijas: pastāvīgā magnēta mehānisms un atsperu mehānisms. Tas ir iekštelpu sadales iekārtas komponents ar nominālo spriegumu 40.5KV, AC 50HZ.

zn85b 40-5 miniaturized ndoor vacuum circuit breaker