Jenis kegagalan dan perlindungan bank kapasitor statik (BSC)

Tujuan Bank Kapasitor Statik (BSC)

Bank kapasitor statik (BSC) digunakan untuk tujuan berikut: pampasan kuasa reaktif dalam rangkaian, pengawalan paras voltan dalam bas, penyamaan bentuk gelombang voltan dalam litar kawalan dengan peraturan thyristor.

Pemindahan kuasa reaktif melalui talian kuasa mengakibatkan penurunan voltan, terutamanya ketara dalam talian kuasa atas dengan rintangan reaktif yang tinggi. Di samping itu, arus tambahan yang mengalir melalui talian mengakibatkan peningkatan kehilangan kuasa. Jika kuasa aktif ingin dihantar dalam jumlah yang tepat yang diperlukan oleh pengguna, maka kuasa reaktif boleh dijana pada titik penggunaan. Bank kapasitor digunakan untuk tujuan ini.

Motor tak segerak mempunyai penggunaan kuasa reaktif yang paling besar. Oleh itu, apabila spesifikasi teknikal dikeluarkan kepada pengguna yang mempunyai sebahagian besar motor aruhan dalam beban, cosφ biasanya dicadangkan ialah 0.95.Pada masa yang sama, kehilangan kuasa aktif dalam rangkaian dan penurunan voltan pada talian kuasa dikurangkan. Dalam sesetengah kes, masalah boleh diselesaikan menggunakan motor segerak. Cara yang lebih mudah dan murah untuk mendapatkan hasil sedemikian ialah penggunaan BSC.

Pada beban sistem minimum, situasi mungkin timbul di mana bank kapasitor mencipta kuasa reaktif yang berlebihan. Dalam kes ini, berlebihan kuasa reaktif dikembalikan kepada sumber kuasa manakala talian sekali lagi dicas dengan arus reaktif tambahan, yang meningkatkan kehilangan kuasa aktif. Voltan bas meningkat dan boleh membahayakan peralatan. Itulah sebabnya sangat penting untuk dapat melaraskan kapasitansi bank kapasitor.

Dalam kes paling mudah, pada mod beban minimum, anda boleh mematikan BSC — peraturan lompat. Kadangkala ini tidak mencukupi dan bateri terdiri daripada beberapa BSC, setiap satunya boleh dihidupkan atau dimatikan secara berasingan — peraturan langkah. Akhirnya, terdapat sistem kawalan modulasi, sebagai contoh: reaktor disambungkan selari dengan bateri, arus yang dikawal dengan lancar oleh litar thyristor. Dalam semua kes, kawalan automatik khas BSC digunakan untuk tujuan ini.

Jenis kerosakan blok kapasitor

Jenis kegagalan utama bank kapasitor—kegagalan kapasitor—mengakibatkan litar pintas dua fasa. Di bawah keadaan operasi, mod tidak normal yang dikaitkan dengan beban lampau kapasitor dengan komponen arus harmonik yang lebih tinggi dan peningkatan voltan juga mungkin.

Skim kawalan beban thyristor yang digunakan secara meluas adalah berdasarkan fakta bahawa thyristor dibuka oleh litar kawalan pada saat tertentu dalam tempoh tersebut, dan bahagian yang lebih kecil daripada tempoh ia dibuka, semakin kurang arus berkesan mengalir melalui beban. Dalam kes ini, harmonik arus yang lebih tinggi muncul dalam komposisi arus beban dan harmonik voltan yang sepadan pada sumber kuasa.

BSC menyumbang kepada mengurangkan tahap harmonik dalam voltan, kerana rintangannya berkurangan dengan peningkatan frekuensi dan, oleh itu, nilai arus yang digunakan oleh bateri meningkat. Ini membawa kepada pelicinan bentuk gelombang voltan.Dalam kes ini, terdapat bahaya membebankan kapasitor dengan arus harmonik yang lebih tinggi dan perlindungan beban lampau khas diperlukan.

Arus hidupkan bank kapasitor

Apabila voltan dikenakan pada bateri, arus masuk berlaku, bergantung pada kapasiti bateri dan rintangan rangkaian.

Mari kita tentukan, sebagai contoh, arus masuk bateri dengan kapasiti 4.9 MVAr, mengambil kuasa litar pintas bar bas 10 kV di mana bateri disambungkan-150 MV ∙ A: arus terkadar bateri: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA; nilai puncak arus masuk untuk pemilihan perlindungan geganti: Termasuk. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 kA.

Pemilihan suis untuk menukar bank kapasitor

Operasi pemutus litar apabila tersandung bank kapasitor selalunya menentukan dalam pemilihan pemutus litar.Pilihan suis ditentukan oleh cara arka dinyalakan semula dalam suis apabila voltan berganda mungkin berlaku di antara sesentuh suis — voltan cas kapasitor pada satu sisi dan voltan sesalur dalam anti-fasa di sisi lain. . Arus tersandung pemutus diperoleh dengan mendarabkan arus tersandung dengan faktor lonjakan kotak gear. Jika suis dengan voltan yang sama seperti BSK digunakan, faktor CP ialah 2.5. Selalunya suis lonjakan 35 kV digunakan untuk menukar bateri 6-10 kV. Dalam kes ini, pekali CP ialah 1.25.

Oleh itu, arus penyalaan semula ialah:

Apabila suis dipilih, penarafan semasanya (nilai puncak) mestilah sama dengan atau lebih besar daripada penarafan semasa putus pencucuhan semula. Arus pecah terkadar bergantung pada jenis pemutus litar dan sama dengan: IOf.calc = IPZ untuk pemutus litar udara, vakum dan SF6; Saya Mati = IPZ / 0.3 untuk suis minyak.

Sebagai contoh, kami akan menyemak parameter suis untuk arus masuk yang dikira lebih awal apabila menggunakan pemutus litar minyak 10 kV dengan arus pecah 20 kA dalam rms atau amplitud 28.3 kA (VMP-10-630 -20).

a) Satu bateri 4.9 mvar. Arus pencucuhan: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA Anggaran arus penutupan: I Dikira = 5 / 0.3 = 17kA.

Pemutus litar minyak 10kV boleh digunakan. Dengan peningkatan dalam kuasa litar pintas bar bas 10 kV, juga dengan kehadiran dua bateri, arus tersandung yang dikira mungkin melebihi yang dibenarkan.Dalam kes ini, serta untuk meningkatkan kebolehpercayaan dalam litar BSC, suis berkelajuan tinggi digunakan, sebagai contoh, suis vakum, di mana kelajuan pemisahan kenalan apabila dimatikan adalah lebih besar daripada kelajuan voltan pemulihan.

Perlu diingatkan bahawa keperluan yang sama mesti dipenuhi oleh suis masuk dan keratan, yang juga boleh membekalkan voltan yang dimatikan ke bank kapasitor yang dihidupkan.