स्थैतिक संधारित्र बैंकों (BSC) की विफलताओं और सुरक्षा के प्रकार

स्टेटिक कैपेसिटर बैंकों (बीएससी) का उद्देश्य

स्टेटिक कैपेसिटर बैंक (BSC) का उपयोग निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए किया जाता है: प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा नेटवर्क में, बसों में वोल्टेज स्तर का नियमन, थाइरिस्टर विनियमन के साथ नियंत्रण सर्किट में वोल्टेज तरंग के समकरण।

पावर लाइन के माध्यम से प्रतिक्रियाशील शक्ति का स्थानांतरण वोल्टेज ड्रॉप में होता है, विशेष रूप से उच्च प्रतिक्रियाशील प्रतिरोध वाले ओवरहेड पावर लाइनों में ध्यान देने योग्य। इसके अलावा, लाइन के माध्यम से बहने वाले अतिरिक्त करंट से बिजली की हानि में वृद्धि होती है। यदि सक्रिय शक्ति को उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यक मात्रा में प्रसारित किया जाना है, तो खपत के बिंदु पर प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पन्न की जा सकती है। इस उद्देश्य के लिए कैपेसिटर बैंकों का उपयोग किया जाता है।

अतुल्यकालिक मोटर्स में प्रतिक्रियाशील शक्ति की सबसे बड़ी खपत होती है। इसलिए, जब तकनीकी विशिष्टताओं को एक ऐसे उपयोगकर्ता को जारी किया जाता है जिसके लोड में प्रेरण मोटर्स का महत्वपूर्ण अनुपात होता है, तो आमतौर पर cosφ 0.95 होने का सुझाव दिया जाता है।इसी समय, नेटवर्क में सक्रिय शक्ति का नुकसान और बिजली लाइनों पर वोल्टेज की गिरावट कम हो जाती है। कुछ मामलों में, सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग करके समस्या को हल किया जा सकता है। ऐसा परिणाम प्राप्त करने का एक सरल और सस्ता तरीका BSC का उपयोग है।

न्यूनतम सिस्टम लोड पर, ऐसी स्थिति उत्पन्न हो सकती है जहां कैपेसिटर बैंक अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाता है। इस मामले में, अतिरेक प्रतिक्रियाशील ऊर्जा शक्ति स्रोत में वापस आ जाता है जबकि लाइन को फिर से अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील धारा के साथ चार्ज किया जाता है, जिससे सक्रिय शक्ति हानि बढ़ जाती है। बस वोल्टेज बढ़ जाता है और उपकरण के लिए खतरनाक हो सकता है। इसीलिए कैपेसिटर बैंक की धारिता को समायोजित करने में सक्षम होना बहुत महत्वपूर्ण है।

सरलतम स्थिति में, न्यूनतम लोड मोड पर, आप BSC — जंप रेगुलेशन को बंद कर सकते हैं। कभी-कभी यह पर्याप्त नहीं होता है और बैटरी में कई बीएससी होते हैं, जिनमें से प्रत्येक को अलग-अलग चालू या बंद किया जा सकता है - चरण विनियमन। अंत में, मॉड्यूलेटिंग कंट्रोल सिस्टम हैं, उदाहरण के लिए: एक रिएक्टर बैटरी के समानांतर में जुड़ा हुआ है, जिसमें करंट को थाइरिस्टर सर्किट द्वारा सुचारू रूप से नियंत्रित किया जाता है। सभी मामलों में, इस उद्देश्य के लिए BSC के एक विशेष स्वचालित नियंत्रण का उपयोग किया जाता है।

संधारित्र ब्लॉक क्षति के प्रकार

कैपेसिटर बैंकों की विफलता का मुख्य प्रकार-कैपेसिटर विफलता-परिणामस्वरूप दो-चरण शॉर्ट सर्किट होता है। ऑपरेटिंग परिस्थितियों में, उच्च हार्मोनिक वर्तमान घटकों और वोल्टेज वृद्धि के साथ कैपेसिटर के ओवरलोडिंग से जुड़े असामान्य मोड भी संभव हैं।

व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले थाइरिस्टर लोड कंट्रोल स्कीम इस तथ्य पर आधारित हैं कि थायरिस्टर्स को नियंत्रण सर्किट द्वारा अवधि के एक निश्चित क्षण में खोला जाता है, और अवधि के छोटे हिस्से में वे खुले होते हैं, कम प्रभावी वर्तमान भार से बह रहा है। इस मामले में, उच्च वर्तमान हार्मोनिक्स लोड वर्तमान की संरचना और बिजली स्रोत पर संबंधित वोल्टेज हार्मोनिक्स में दिखाई देते हैं।

BSCs वोल्टेज में हार्मोनिक्स के स्तर को कम करने में योगदान करते हैं, क्योंकि बढ़ती आवृत्ति के साथ उनका प्रतिरोध घटता है और इसलिए, बैटरी द्वारा खपत वर्तमान का मूल्य बढ़ जाता है। यह वोल्टेज वेवफ़ॉर्म को चौरसाई करने की ओर जाता है। इस मामले में, उच्च हार्मोनिक्स की धाराओं के साथ कैपेसिटर को ओवरलोड करने का खतरा होता है और विशेष अधिभार संरक्षण की आवश्यकता होती है।

कैपेसिटर बैंक टर्न-ऑन करंट

जब वोल्टेज को बैटरी पर लागू किया जाता है, तो बैटरी की क्षमता और नेटवर्क के प्रतिरोध के आधार पर एक अशुभ धारा उत्पन्न होती है।

आइए निर्धारित करें, उदाहरण के लिए, 4.9 एमवीएआर की क्षमता वाली बैटरी का इनरश करंट, 10 केवी बसबारों की शॉर्ट-सर्किट पावर लेकर जिससे बैटरी जुड़ी हुई है - 150 एमवी ∙ ए: बैटरी का रेटेड करंट: इनोम = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 केए; रिले सुरक्षा के चयन के लिए इनरश करंट का चरम मूल्य: Iincl। = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 केए।

कैपेसिटर बैंक को स्विच करने के लिए स्विच का चयन

कैपेसिटर बैंक को ट्रिप करते समय सर्किट ब्रेकर का संचालन अक्सर सर्किट ब्रेकर के चयन में निर्णायक होता है।स्विच की पसंद उस तरीके से निर्धारित होती है जिसमें स्विच में चाप को फिर से प्रज्वलित किया जाता है जब स्विच संपर्कों के बीच एक डबल वोल्टेज हो सकता है - एक तरफ कैपेसिटर चार्ज वोल्टेज और दूसरी तरफ विरोधी चरण में मुख्य वोल्टेज . ब्रेकर का ट्रिपिंग करंट गियरबॉक्स के सर्ज फैक्टर द्वारा ट्रिपिंग करंट को गुणा करके प्राप्त किया जाता है। यदि बीएसके के समान वोल्टेज वाले स्विच का उपयोग किया जाता है, तो सीपी कारक 2.5 है। अक्सर 6-10 kV बैटरी को स्विच करने के लिए 35 kV सर्ज स्विच का उपयोग किया जाता है। इस स्थिति में, CP गुणांक 1.25 है।

इस प्रकार, पुन: प्रज्वलन वर्तमान है:

जब एक स्विच का चयन किया जाता है, तो इसकी वर्तमान रेटिंग (पीक वैल्यू) री-इग्निशन ब्रेकिंग करंट रेटिंग के बराबर या उससे अधिक होनी चाहिए। रेटेड ब्रेकिंग करंट सर्किट ब्रेकर के प्रकार पर निर्भर करता है और इसके बराबर है: IOf.calc = IPZ हवा, वैक्यूम और SF6 सर्किट ब्रेकर के लिए; मैं छुट्टी पर हूं = IPZ / 0.3 तेल स्विच के लिए।

उदाहरण के लिए, हम rms में 20 kA या आयाम में 28.3 kA (VMP-10-630 -20) के ब्रेकिंग करंट के साथ 10 kV ऑयल सर्किट ब्रेकर का उपयोग करते समय पहले गणना की गई इनरश धाराओं के लिए स्विच मापदंडों की जाँच करेंगे।

a) एक बैटरी 4.9 mvar। इग्निशन करंट: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA अनुमानित शटडाउन करंट: I परिकलित = 5 / 0.3 = 17kA।

10kV ऑयल सर्किट ब्रेकर का उपयोग किया जा सकता है। 10 केवी बसबारों की शॉर्ट-सर्किट शक्ति में वृद्धि के साथ, दो बैटरी की उपस्थिति में भी, गणना की गई ट्रिपिंग वर्तमान स्वीकार्य से अधिक हो सकती है।इस मामले में, साथ ही बीएससी सर्किट में विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, हाई-स्पीड स्विच का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वैक्यूम स्विच, जिसमें बंद होने पर संपर्क पृथक्करण की गति रिकवरी वोल्टेज की गति से अधिक होती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आने वाले और अनुभागीय स्विच द्वारा समान आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए, जो स्विच-ऑन कैपेसिटर बैंक को स्विच-ऑफ वोल्टेज की आपूर्ति भी कर सकता है।