Các dạng hư hỏng và cách bảo vệ tụ bù tĩnh (BSC)

Mục đích của các ngân hàng tụ điện tĩnh (BSC)

Tủ tụ điện tĩnh (BSC) được sử dụng cho các mục đích sau: bù công suất phản kháng trong mạng, điều chỉnh mức điện áp trong các thanh cái, cân bằng dạng sóng điện áp trong các mạch điều khiển với điều chỉnh thyristor.

Việc truyền công suất phản kháng qua đường dây dẫn đến sụt áp, đặc biệt đáng chú ý ở các đường dây trên không có điện trở phản kháng cao. Ngoài ra, dòng điện bổ sung chạy qua đường dây dẫn đến tổn thất điện năng tăng lên. Nếu công suất tác dụng được truyền chính xác theo lượng mà người dùng yêu cầu, thì công suất phản kháng có thể được tạo ra tại điểm tiêu thụ. Các ngân hàng tụ điện được sử dụng cho mục đích này.

Động cơ không đồng bộ có mức tiêu thụ công suất phản kháng lớn nhất. Do đó, khi thông số kỹ thuật được cấp cho người dùng có tỷ lệ đáng kể động cơ cảm ứng trong tải, cosφ thường được đề xuất là 0,95.Đồng thời, giảm tổn thất công suất hoạt động trong mạng và sụt áp trên đường dây điện. Trong một số trường hợp, vấn đề có thể được giải quyết bằng động cơ đồng bộ. Một cách đơn giản và rẻ hơn để đạt được kết quả như vậy là sử dụng BSC.

Ở mức tải tối thiểu của hệ thống, có thể phát sinh tình huống tụ bù tạo ra công suất phản kháng dư thừa. Trong trường hợp này, thừa công suất phản kháng được đưa trở lại nguồn điện trong khi đường dây lại được nạp thêm dòng điện phản kháng, làm tăng tổn thất công suất tác dụng. Điện áp bus tăng và có thể gây nguy hiểm cho thiết bị. Đó là lý do tại sao việc có thể điều chỉnh điện dung của tụ bù là rất quan trọng.

Trong trường hợp đơn giản nhất, ở các chế độ tải tối thiểu, bạn có thể tắt BSC — điều chỉnh nhảy. Đôi khi điều này là không đủ và pin bao gồm một số BSC, mỗi BSC có thể được bật hoặc tắt riêng - quy định theo bước. Cuối cùng, có các hệ thống điều khiển điều biến, ví dụ: một lò phản ứng được kết nối song song với pin, dòng điện trong đó được điều chỉnh trơn tru bởi mạch thyristor. Trong mọi trường hợp, một điều khiển tự động đặc biệt của BSC được sử dụng cho mục đích này.

Các dạng hư hỏng của tụ block

Loại hư hỏng chính của tụ bù—hỏng tụ điện—dẫn đến đoản mạch hai pha. Trong điều kiện vận hành, các chế độ bất thường liên quan đến quá tải tụ điện với các thành phần dòng điện hài cao hơn và tăng điện áp cũng có thể xảy ra.

Các sơ đồ điều khiển tải thyristor được sử dụng rộng rãi dựa trên thực tế là các thyristor được mở bởi mạch điều khiển tại một thời điểm nhất định của chu kỳ và phần mở của chu kỳ càng nhỏ thì càng ít. hiệu quả hiện tại chảy qua tải. Trong trường hợp này, sóng hài dòng điện cao hơn xuất hiện trong thành phần của dòng điện tải và sóng hài điện áp tương ứng tại nguồn điện.

BSC góp phần giảm mức độ sóng hài trong điện áp, vì điện trở của chúng giảm khi tần số tăng và do đó, giá trị của dòng điện tiêu thụ của pin tăng lên. Điều này dẫn đến việc làm phẳng dạng sóng điện áp, trong trường hợp này có nguy cơ quá tải tụ điện với dòng điện có sóng hài cao hơn và cần có bảo vệ quá tải đặc biệt.

Dòng điện bật tụ điện

Khi điện áp được đặt vào pin, dòng điện khởi động xảy ra, tùy thuộc vào dung lượng của pin và điện trở của mạng.

Ví dụ, hãy xác định dòng điện khởi động của pin có công suất 4,9 MVAr, lấy công suất ngắn mạch của thanh cái 10 kV mà pin được kết nối-150 MV ∙ A: dòng điện định mức của pin: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; giá trị đỉnh của dòng khởi động để lựa chọn bảo vệ rơle: Iincl. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Lựa chọn một công tắc để chuyển đổi một ngân hàng tụ điện

Hoạt động của cầu dao khi vấp tụ bù thường có ý nghĩa quyết định trong việc lựa chọn cầu dao.Việc lựa chọn công tắc được xác định theo cách thức đánh lửa lại hồ quang trong công tắc khi có thể xảy ra điện áp kép giữa các tiếp điểm của công tắc - điện áp nạp của tụ điện ở một bên và điện áp lưới điện ngược pha ở bên kia . Dòng cắt của cầu dao thu được bằng cách nhân dòng cắt với hệ số đột biến của hộp số. Nếu sử dụng công tắc có cùng điện áp với BSK, hệ số CP là 2,5. Thường thì công tắc tăng áp 35 kV được sử dụng để chuyển đổi pin 6-10 kV. Trong trường hợp này, hệ số CP là 1,25.

Do đó, dòng điện đánh lửa lại là:

Khi một công tắc được chọn, định mức hiện tại của nó (giá trị cao nhất) phải bằng hoặc lớn hơn định mức hiện tại ngắt đánh lửa lại. Dòng điện cắt định mức phụ thuộc vào loại bộ ngắt mạch và bằng: IOf.calc = IPZ đối với bộ ngắt mạch không khí, chân không và SF6; Mình dừng đây = IPZ/0,3 đối với công tắc dầu.

Ví dụ: chúng tôi sẽ kiểm tra các tham số của công tắc đối với dòng điện khởi động được tính toán trước đó khi sử dụng bộ ngắt mạch dầu 10 kV với dòng điện ngắt là 20 kA tính bằng rms hoặc 28,3 kA ở biên độ (VMP-10-630 -20).

a) Một pin 4,9 mvar. Dòng điện đánh lửa: IPZ = 2.5*2 = 5kA Dòng điện tắt máy ước tính: I Tính ra = 5/0.3 = 17kA.

Có thể sử dụng máy cắt dầu 10kV. Với sự gia tăng công suất ngắn mạch của thanh cái 10 kV, cũng như sự hiện diện của hai pin, dòng điện ngắt được tính toán có thể vượt quá mức cho phép.Trong trường hợp này, cũng như để tăng độ tin cậy trong mạch BSC, các công tắc tốc độ cao được sử dụng, chẳng hạn như công tắc chân không, trong đó tốc độ tách tiếp điểm khi tắt lớn hơn tốc độ của điện áp phục hồi.

Cần lưu ý rằng các yêu cầu tương tự phải được đáp ứng bởi bộ chuyển mạch đầu vào và bộ chuyển mạch, bộ chuyển mạch này cũng có thể cung cấp điện áp ngắt mạch cho dãy tụ điện được bật.