Typer feil og beskyttelse av statiske kondensatorbanker (BSC)

Formål med statiske kondensatorbanker (BSC)

Statiske kondensatorbanker (BSC) brukes til følgende formål: reaktiv effektkompensasjon i nettverket, regulering av spenningsnivået i bussene, utjevning av spenningsbølgeformen i styrekretsene med tyristorregulering.

Overføring av reaktiv kraft gjennom en kraftledning resulterer i et spenningsfall, spesielt merkbart i luftledninger med høy reaktiv motstand. I tillegg resulterer den ekstra strømmen som flyter gjennom linjen i økte effekttap. Hvis aktiv effekt skal overføres i nøyaktig den mengden brukeren krever, kan reaktiv effekt genereres ved forbrukspunktet. Kondensatorbanker brukes til dette formålet.

Asynkronmotorer har det største forbruket av reaktiv effekt. Derfor, når tekniske spesifikasjoner utstedes til en bruker som har en betydelig andel induksjonsmotorer i lasten, foreslås cosφ vanligvis å være 0,95.Samtidig reduseres tapene av aktiv kraft i nettet og spenningsfallet på kraftledningene. I noen tilfeller kan problemet løses ved hjelp av synkronmotorer. En enklere og billigere måte å oppnå et slikt resultat på er bruken av BSC.

Ved minimum systembelastning kan det oppstå en situasjon der kondensatorbanken skaper overflødig reaktiv effekt. I dette tilfellet overflødig reaktiv effekt returneres til strømkilden mens linjen igjen lades med ekstra reaktiv strøm, noe som øker det aktive effekttapet. Bussspenningen stiger og kan være farlig for utstyr. Derfor er det veldig viktig å kunne justere kapasitansen til kondensatorbanken.

I det enkleste tilfellet, ved minimumsbelastningsmoduser, kan du slå av BSC — hoppregulering. Noen ganger er ikke dette nok, og batteriet består av flere BSC-er, som hver kan slås på eller av separat — trinnregulering. Til slutt er det modulerende kontrollsystemer, for eksempel: en reaktor er koblet parallelt med batteriet, strømmen som reguleres jevnt av en tyristorkrets. I alle tilfeller brukes en spesiell automatisk kontroll av BSC til dette formålet.

Typer kondensatorblokkskade

Hovedtypen av svikt i kondensatorbanker - kondensatorfeil - resulterer i en to-fase kortslutning. Under driftsforhold er unormale moduser forbundet med overbelastning av kondensatorer med høyere harmoniske strømkomponenter og spenningsøkning også mulig.

Mye brukte tyristorbelastningskontrollskjemaer er basert på det faktum at tyristorene åpnes av kontrollkretsen på et bestemt tidspunkt av perioden, og jo mindre del av perioden de er åpne, jo mindre effektiv strøm flyter gjennom lasten. I dette tilfellet vises høyere strømharmoniske i sammensetningen av belastningsstrømmen og de tilsvarende spenningsharmoniske ved strømkilden.

BSC-er bidrar til å redusere nivået av harmoniske i spenningen, fordi motstanden deres avtar med økende frekvens, og derfor øker verdien av strømmen som forbrukes av batteriet. Dette fører til en utjevning av spenningsbølgeformen.I dette tilfellet er det fare for overbelastning av kondensatorene med strømmer med høyere harmoniske og spesiell overbelastningsbeskyttelse er nødvendig.

Kondensatorbank-startstrøm

Når spenning påføres batteriet, oppstår det en startstrøm, avhengig av batteriets kapasitet og nettverkets motstand.

La oss for eksempel bestemme innkoblingsstrømmen til et batteri med en kapasitet på 4,9 MVAr, ved å ta kortslutningseffekten til 10 kV samleskinnene som batteriet er koblet til-150 MV ∙ A: merkestrøm for batteriet: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; toppverdi av innkoblingsstrøm for valg av relébeskyttelse: Iinkl. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Valg av bryter for å bytte en kondensatorbank

Effektbryterens virkemåte ved utløsning av kondensatorbanken er ofte avgjørende ved valg av effektbryter.Valget av bryter bestemmes av måten lysbuen gjentennes på i bryteren når det kan oppstå dobbelspenning mellom bryterkontaktene — kondensatorladespenningen på den ene siden og nettspenningen i antifase på den andre siden . Utløserstrømmen til bryteren oppnås ved å multiplisere utløsningsstrømmen med overspenningsfaktoren til girkassen. Hvis det brukes en bryter med samme spenning som BSK, er CP-faktoren 2,5. Ofte brukes en 35 kV overspenningsbryter for å bytte et 6-10 kV batteri. I dette tilfellet er CP-koeffisienten 1,25.

Dermed er gjentenningsstrømmen:

Når en bryter velges, må dens gjeldende klassifisering (toppverdi) være lik eller større enn gjentenningsbrytestrømmen. Merkebrytestrømmen avhenger av typen effektbryter og er lik: IOf.calc = IPZ for luft-, vakuum- og SF6-brytere; I Off = IPZ / 0,3 for oljebrytere.

For eksempel vil vi sjekke bryterparametrene for innkoblingsstrømmene beregnet tidligere ved bruk av en 10 kV oljebryter med en brytestrøm på 20 kA i rms eller 28,3 kA i amplitude (VMP-10-630 -20).

a) Ett batteri 4,9 mvar. Tennstrøm: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Estimert utkoblingsstrøm: I Beregnet = 5 / 0,3 = 17kA.

En 10kV oljebryter kan brukes. Med en økning i kortslutningseffekten til 10 kV samleskinnene, også i nærvær av to batterier, kan den beregnede utløsestrømmen overstige den tillatte.I dette tilfellet, så vel som for å øke påliteligheten i BSC-kretser, brukes høyhastighetsbrytere, for eksempel vakuumbrytere, der hastigheten på kontaktseparasjonen når du slår av er større enn hastigheten på gjenvinningsspenningen.

Det skal bemerkes at de samme kravene må oppfylles av innkommende og seksjonsbryter, som også kan levere den avslåtte spenningen til den påslåtte kondensatorbanken.