Typer af fejl og beskyttelse af statiske kondensatorbanker (BSC)

Formål med statiske kondensatorbanker (BSC)

Statiske kondensatorbanker (BSC) bruges til følgende formål: reaktiv effektkompensation i netværket, regulering af spændingsniveauet i busserne, udligning af spændingsbølgeformen i styrekredsløbene med tyristorregulering.

Overførslen af ​​reaktiv effekt gennem en strømledning resulterer i et spændingsfald, især mærkbart i luftledninger med høj reaktiv modstand. Derudover resulterer den yderligere strøm, der løber gennem ledningen, i øgede effekttab. Hvis aktiv effekt skal transmitteres i præcis den mængde, som brugeren kræver, kan der genereres reaktiv effekt på forbrugsstedet. Kondensatorbanker bruges til dette formål.

Asynkronmotorer har det største forbrug af reaktiv effekt. Derfor, når tekniske specifikationer udstedes til en bruger, der har en betydelig andel af induktionsmotorer i belastningen, foreslås cosφ normalt at være 0,95.Samtidig reduceres tabene af aktiv effekt i netværket og spændingsfaldet på elledningerne. I nogle tilfælde kan problemet løses ved hjælp af synkronmotorer. En enklere og billigere måde at opnå et sådant resultat på er brugen af ​​BSC.

Ved minimale systembelastninger kan der opstå en situation, hvor kondensatorbanken skaber overskydende reaktiv effekt. I dette tilfælde overflødig reaktiv effekt returneres til strømkilden, mens ledningen igen oplades med yderligere reaktiv strøm, hvilket øger det aktive effekttab. Busspændingen stiger og kan være farlig for udstyret. Derfor er det meget vigtigt at kunne justere kapacitansen på kondensatorbanken.

I det enkleste tilfælde, ved minimumsbelastningstilstande, kan du deaktivere BSC — springregulering. Nogle gange er dette ikke nok, og batteriet består af flere BSC'er, som hver kan tændes eller slukkes separat — trinregulering. Endelig er der modulerende kontrolsystemer, for eksempel: en reaktor er forbundet parallelt med batteriet, hvor strømmen reguleres jævnt af et tyristorkredsløb. I alle tilfælde anvendes en særlig automatisk styring af BSC til dette formål.

Typer af kondensatorblokskade

Hovedtypen af ​​svigt af kondensatorbanker - kondensatorfejl - resulterer i en tofaset kortslutning. Under driftsforhold er unormale tilstande forbundet med overbelastning af kondensatorer med højere harmoniske strømkomponenter og spændingsstigning også mulige.

Udbredte tyristorbelastningskontrolskemaer er baseret på det faktum, at tyristorerne åbnes af styrekredsløbet på et bestemt tidspunkt af perioden, og jo mindre del af perioden de er åbne, jo mindre effektiv strøm strømmer gennem lasten. I dette tilfælde optræder højere strømharmoniske i sammensætningen af ​​belastningsstrømmen og de tilsvarende spændingsharmoniske ved strømkilden.

BSC'er bidrager til at reducere niveauet af harmoniske i spændingen, fordi deres modstand falder med stigende frekvens, og derfor stiger værdien af ​​den strøm, der forbruges af batteriet. Dette fører til en udjævning af spændingsbølgeformen.I dette tilfælde er der fare for overbelastning af kondensatorerne med strømme med højere harmoniske, og der kræves en særlig overbelastningsbeskyttelse.

Kondensatorbank tændstrøm

Når der tilføres spænding til batteriet, opstår der en startstrøm, afhængigt af batteriets kapacitet og netværkets modstand.

Lad os f.eks. bestemme startstrømmen for et batteri med en kapacitet på 4,9 MVAr, idet vi tager kortslutningseffekten fra de 10 kV-skinner, som batteriet er tilsluttet til - 150 MV ∙ A: batteriets mærkestrøm: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; spidsværdi af startstrøm for valg af relæbeskyttelse: Iinkl. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Valg af omskifter til at skifte en kondensatorbank

Afbryderens funktion ved udløsning af kondensatorbanken er ofte afgørende for valget af en afbryder.Valget af afbryder bestemmes af den måde, hvorpå lysbuen gentændes i kontakten, når der kan opstå en dobbeltspænding mellem kontakterne — kondensatorens ladespænding på den ene side og netspændingen i modfase på den anden side . Afbryderens udløsningsstrøm opnås ved at multiplicere udløsningsstrømmen med gearkassens overspændingsfaktor. Hvis der anvendes en afbryder med samme spænding som BSK, er CP-faktoren 2,5. Ofte bruges en 35 kV overspændingsafbryder til at skifte et 6-10 kV batteri. I dette tilfælde er CP-koefficienten 1,25.

Gentændingsstrømmen er således:

Når en afbryder vælges, skal dens nominelle strømstyrke (spidsværdi) være lig med eller større end den nominelle gentændingsbrudstrøm. Den nominelle brydestrøm afhænger af typen af ​​afbryder og er lig med: IOf.calc = IPZ for luft-, vakuum- og SF6-afbrydere; I Off = IPZ / 0,3 for oliekontakter.

For eksempel vil vi kontrollere switch-parametrene for de tidligere beregnede startstrømme ved brug af en 10 kV olieafbryder med en brudstrøm på 20 kA i rms eller 28,3 kA i amplitude (VMP-10-630 -20).

a) Et batteri 4,9 mvar. Tændstrøm: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Estimeret nedlukningsstrøm: I Beregnet = 5 / 0,3 = 17kA.

En 10kV olieafbryder kan bruges. Med en stigning i kortslutningseffekten af ​​10 kV-skinnerne, også ved tilstedeværelse af to batterier, kan den beregnede udløsningsstrøm overstige den tilladte.I dette tilfælde, såvel som for at øge pålideligheden i BSC-kredsløb, anvendes højhastighedsafbrydere, for eksempel vakuumafbrydere, hvor kontaktadskillelseshastigheden ved slukning er større end genvindingsspændingens hastighed.

Det skal bemærkes, at de samme krav skal opfyldes af ind- og sektionsafbryderen, som også kan levere den frakoblede spænding til den tændte kondensatorbank.