Ylijännite, joka syntyy, kun tyhjökatkaisijat kytkevät kondensaattoriparistoja, on yleinen ja merkittävä ongelma sähköjärjestelmissä, joka vaatii tarkkaa huomiota. Tällainen ylijännite voi uhata kondensaattorien, katkaisijoiden ja koko järjestelmän eristystä. Seuraavassa on järjestelmällinen analyysi tästä ongelmasta ja mahdollisista ratkaisuista:
Ylijännitteen syntymisen syiden analyysi
Pääasiallisena syynä voidaan pitää tyhjiökatkaisijoiden katkaisuominaisuuksien ja kondensaattoriryhmien energian varastointiominaisuuksien välistä vuorovaikutusta, joka ilmenee erityisesti seuraavasti:
1. Kytkentäsytytysvirta ja käyttöylijännite
2. Mekanismi: Sulkemishetkellä kondensaattoripariston yli oleva jännite on nolla, kun taas järjestelmän jännite on tietyssä hetkellisarvossa. Suuri jännite-ero näiden kahden välillä aiheuttaa korkean taajuuden{2}}syöttövirran, jolla on erittäin suuri amplitudi ja korkea taajuus (jopa useista kymmeniin kertoja nimellisvirtaan verrattuna).
Vaikutus: Korkeataajuinen{0}}syöttövirta luo korkean Useiden rinnakkain toimivien kondensaattoriryhmien tapauksessa, kun toinen kondensaattoriryhmä kytketään varautuneeseen kondensaattoripankkiin (tai järjestelmään), jännite-ero voi olla vielä suurempi ja käynnistysvirta- ja ylijänniteongelmat pahenevat.
Kytkentäylijännite (ydinongelma)
Tämä on tyypillisin ja haastavin ylijännitelähde, kun tyhjiökatkaisijoita käytetään kondensaattoreiden kytkemiseen, mikä liittyy pääasiassa alipaineväliaineen katkaisuominaisuuksiin:
Virran katkaisu: Tyhjiökaarin vakaus on huono. Pienillä virroilla (kuten alle kymmenien ampeerien) kaari voi yhtäkkiä sammua ennen kuin virta luonnollisesti ylittää nollan, mikä tunnetaan "virran katkeamisena". Katkosvirtaa (pääasiassa kapasitiivista virtaa) vastaavaa sähkökenttäenergiaa (kondensaattorin varausta) ei voida vapauttaa välittömästi, jolloin kondensaattorissa on järjestelmän jännitettä korkeampi transienttivirta, joka katkaisee ylijännitteen.
Moninkertainen ylijännite (vaarallisin): Tämä on vakavin ylijännitteen muoto.
Ensimmäinen uudelleenisku: Katkaisijan avauduttua kontaktiväli kasvaa vähitellen. Kun kondensaattorin jäännösjännite (DC tai alhainen{1}}taajuus) on päinvastainen kuin järjestelmän syöttöjännite, koskettimien välinen palautusjännite voi ylittää tyhjiövälin dielektrisen palautumisvoimakkuuden tuolloin, jolloin väli hajoaa ja katkeaa. Takaisinkytkentähetkellä kondensaattorin jännite värähtelee piiriinduktanssin kautta kohti järjestelmän syöttöjännitettä.
Jännitteen "askel" lisäys: Restrike tuottaa korkeataajuisen värähtelevän virran-. Tyhjiökatkaisijat ovat erityisen taitavia sammuttamaan valokaaret korkeataajuisten virtojen nolla-risteyksessä. Jos kaari katkaistaan onnistuneesti korkeataajuisen virran ensimmäisessä tai toisessa nolla-risteyksessä, kondensaattori "lukitaan" uuteen jännitearvoon. Uusintapurkausprosessin vuoksi tämä uusi jännitearvo voi olla paljon suurempi kuin jännite ennen uudelleeniskua.
Toistuva prosessi: Kun kosketusetäisyys kasvaa edelleen, palautusjännite nousee jälleen, ja toinen, kolmas tai useampi uudelleenisku saattaa tapahtua. Jokainen uudelleenisku voi aiheuttaa "askel" lisäyksen kondensaattorin jännitteeseen. Teoriassa useiden uudelleeniskujen jälkeen ylijännitehuippu kondensaattorin molemmissa päissä voi olla kolme kertaa tai jopa korkeampi kuin järjestelmän vaihejännite.
Tärkeimmät ylijännitteen aiheuttamat vaarat
1. Itse kondensaattorille: Ylijännite uhkaa suoraan kondensaattorielementtien eristystä, nopeuttaa eristeen vanhenemista, ja pitkäaikaiset vaikutukset voivat johtaa hajoamiseen, jolloin kondensaattori räjähtää.
2. Tyhjiökatkaisijat: Useat uudelleensytytykset voivat tuottaa erittäin korkeita palautusjännitteitä ja sytytysvirtoja, mikä voimistaa koskettimien sähköistä kulumista ja saattaa aiheuttaa eristysvaurioita itse katkaisijalle.
3. Järjestelmän muut laitteet: Linjojen kautta voi siirtyä ylijännitettä, mikä vaarantaa kytkettyjen muuntajien, instrumenttimuuntajien, kaapeleiden ja muiden laitteiden eristyksen.
4. Virheellisen toiminnan tai suojauksen toimimattomuuden laukaiseminen: Korkeataajuinen-transienttiprosessi voi häiritä mikrotietokoneiden -pohjaisten suojalaitteiden näytteenottoa ja loogista arviointia.
Ratkaisut ja estotoimenpiteet
Tärkeimmät ratkaisumallit pyörivät "sytytysvirran rajoittamisen", "uudelleensytytyksen estämisen" ja "ylijännitteen absorboimisen/rajoittamisen" ympärillä.
Optimoi katkaisijoiden valinta ja käyttö.
1. Valitse "C2-luokan" tai "kapasitiivisen virran katkaisijan omat" tyhjökatkaisijat: Tämä on perustavanlaatuisin ja tehokkain toimenpide. Nämä katkaisijat on tarkastettu tiukoilla tyyppitesteillä ja ne voivat varmistaa, että jarrutusta ei tapahdu tai että uudelleenkatkaisun todennäköisyys on erittäin pieni, kun nimelliskapasitiivista virtaa katkaistaan. Niiden kosketusmateriaalit, magneettikenttäsuunnittelu ja valmistusprosessit on optimoitu kapasitiivisia kuormia varten.
Vältä yleiskäyttöisten-katkaisimien tai vain "L75"-testattujen katkaisijoiden käyttöä: Yleiskäyttöiset-katkaisijat voivat täyttää induktiivisten kuormien katkaisuvaatimukset, mutta ne eivät voi taata kapasitiivisten kuormien katkaisukykyä.
Varmista vakaat mekaaniset ominaisuudet: Varmista, että katkaisijan avautumisnopeus on riittävän nopea ja vakaa riittävän nopean avautumisetäisyyden saavuttamiseksi ja dielektrisen palautumisen lujuuden parantamiseksi.
2. Ylijännitesuojalaitteiden asennus
Metal Oxide Arrester (MOA): Kytketty rinnan kondensaattoriryhmän alkuun tai virtakiskon puolelle, se on vakiokonfiguraatio ylijännitteen amplitudin rajoittamiseksi. Se voi kiristää ylijännitteen turvalliselle tasolle. Sopiva malli sopivalla jatkuvalla käyttöjännitteellä ja jäännösjännitteellä tulee valita ja asentaa mahdollisimman lähelle kondensaattoriparistoa.
RC-vaimennuksen absorptiopiiri: Rinnakkaisvastus-kondensaattoripiiri on asennettu katkaisijan koskettimiin tai kondensaattoripariston ja katkaisijan väliin.
Toiminto: Vähentää palautusjännitteen nousunopeutta (du/dt); tarjota matala-impedanssipolku korkeataajuiselle-virralle, joka voi esiintyä uudelleeniskun jälkeen ja kuluttaa sen energiaa; virrankatkosylijännitteen vaimentamiseen.
Suunnitteluavain: Parametrit (R- ja C-arvot) on laskettava järjestelmän parametrien perusteella parhaan vaimennusvaikutuksen saavuttamiseksi.
3. Paranna toimintatapoja
Ota käyttöön synkroniset kytkimet (vaihevalinnan sulkemis-/laukaisulaitteet): Ohjaamalla katkaisijaa sulkeutumaan sillä hetkellä, kun järjestelmän jännitteen ja kondensaattorin jäännösjännitteen välinen ero on pienin (kuten jännitteen nollapisteessä), käynnistysvirtaa ja ylijännitettä sulkeutumishetkellä voidaan vähentää **huomattavasti**. Vastaavasti se voidaan myös ohjata laukeamaan tarkasti virran nollapisteessä, mikä vähentää virran katkeamisen riskiä. Tämä on tällä hetkellä edistynyt tekniikka käyttöylijännitteen vaimentamiseen.
Optimoi toimintajärjestys: Rinnakkaiskondensaattoriryhmissä on suositeltavaa, että toimintajärjestys on seuraava: kun virta on katkaistu, irrota ensin katkaisija ja sitten erotuskytkin; kun virta on päällä, sulje ensin erotuskytkin ja sitten katkaisija. Vältä käyttämästä varattuja kondensaattoreita erotuskytkimellä.
4. Järjestelmän-näkökohdat
Sarjareaktorit: Sarjareaktorit, joilla on tietty reaktanssisuhde (tyypillisesti 0,5–1 % syöttövirran rajoittamiseksi ja 5–6 % harmonisen vahvistuksen vaimentamiseksi) on kytketty kondensaattoripankkipiiriin.
Toiminnot: Rajoita käynnistysvirran amplitudia ja taajuutta; muodostaa suodatinhaara kondensaattoreilla; voi myös muuttaa jossain määrin transienttiprosessin parametreja ja vaikuttaa häiriöolosuhteisiin.
Kohtuullinen sähköasennus: Lyhennä liitäntäjohdon pituutta kondensaattoripariston ja katkaisijan välillä, pienennä silmukan induktaania
Yhteenveto ja ehdotukset
Kondensaattoriryhmiä vaihtavien tyhjökatkaisijoiden aiheuttama ylijänniteongelma johtuu pohjimmiltaan ristiriidasta tyhjiökaarien virrankatkos- ja iskeytymisominaisuuksien ja kondensaattoreiden energian varastointiominaisuuksien välillä.
Ratkaisustrategioiden tulee noudattaa seuraavaa hierarkiaa:
1. Ennaltaehkäisy ensin (perussyyn korjaaminen): Suunnittelu- ja hankintavaiheessa tulee valita vain "C2-luokan" tai tyhjiökytkimet, jotka on erityisesti suunniteltu kondensaattoripariston kytkentään ja jotka on sertifioinut viranomaisilta.
2. Suojaus suojana (oireiden korjaaminen): Standardoi metallioksidisuojainten (MOA) kokoonpano viimeisenä suojana ylijännitettä vastaan.
3. Optimointi aputoimenpiteenä (tehokkuuden lisääminen): Hankkeen tärkeydestä ja budjetista riippuen harkitse RC-vaimennuspiirien, synkronisten kytkimien asentamista ja sarjareaktorien järkevää konfigurointia.
4. Käyttö ja huolto perustana: Tarkista säännöllisesti katkaisijoiden mekaaniset ominaisuudet ja pysäyttimien tila ja noudata tarkasti oikeita toimintatapoja.
Käytännön suunnittelussa tulee tehdä tekninen ja taloudellinen vertailu ottamalla huomioon sellaiset tekijät kuin järjestelmän jännitetaso, kondensaattoripankin kapasiteetti, toimintatapa ja hinta, jotta voidaan valita yksi tai useampi yhdistetty vaimennustoiminto järjestelmän turvallisen ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi.
ZN85B-40.5 pienikokoinen sisätilojen tyhjiökatkaisin
ZN85B-40.5 pienikokoinen sisätilojen tyhjiökatkaisinon yrityksemme suunnittelema ja kehittämä pienikokoinen 40,5 kV tuote. Se voi korvata täydellisesti ABB:n valmistamat VD4-40.5- ja HD4-40.5-sarjan lattiavaunut. Tämä sarja sisältää pääasiassa kaksi sarjaa: kestomagneettimekanismi ja jousimekanismi. Se on nimellisjännite 40.5KV, AC 50HZ sisäkäyttöön tarkoitettu kojeistokomponentti.
ota meihin yhteyttä
Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.
Yhteystiedot: Ms.Grace Liu (myyntiosaston johtaja)
Sähköposti:xdtz04@westpowerelectric.com
Mobiili: +86 18091765882(WhatsApp/facebook)
Verkkosivusto: https://www.xdtzelectrical.com
Lisää: Nanpo Village, Chencang Avenue Jintai District Baoji City, Shaanxin maakunta, Kiina
