Jenis kegagalan dan perlindungan bank kapasitor statis (BSC)

Tujuan Bank Kapasitor Statis (BSC)

Bank kapasitor statis (BSC) digunakan untuk tujuan berikut: kompensasi daya reaktif dalam jaringan, pengaturan level tegangan di bus, pemerataan bentuk gelombang tegangan di sirkuit kontrol dengan pengaturan thyristor.

Pengalihan daya reaktif melalui saluran listrik menghasilkan penurunan tegangan, terutama terlihat pada saluran listrik overhead dengan resistansi reaktif yang tinggi. Selain itu, arus tambahan yang mengalir melalui saluran menghasilkan peningkatan kerugian daya. Jika daya aktif ditransmisikan dalam jumlah yang tepat yang dibutuhkan oleh pengguna, maka daya reaktif dapat dihasilkan pada titik konsumsi. Bank kapasitor digunakan untuk tujuan ini.

Motor asinkron memiliki konsumsi daya reaktif terbesar. Oleh karena itu, ketika spesifikasi teknis dikeluarkan untuk pengguna yang memiliki proporsi motor induksi yang signifikan dalam beban, cosφ biasanya disarankan menjadi 0,95.Pada saat yang sama, kehilangan daya aktif di jaringan dan penurunan tegangan di saluran listrik berkurang. Dalam beberapa kasus, masalah dapat diselesaikan dengan menggunakan motor sinkron. Cara yang lebih sederhana dan lebih murah untuk mendapatkan hasil seperti itu adalah penggunaan BSC.

Pada beban sistem minimum, situasi dapat muncul di mana bank kapasitor menghasilkan daya reaktif berlebih. Dalam hal ini, berlebihan daya reaktif dikembalikan ke sumber daya sementara saluran kembali diisi dengan arus reaktif tambahan, yang meningkatkan kehilangan daya aktif. Tegangan bus naik dan dapat membahayakan peralatan. Itulah mengapa sangat penting untuk dapat menyesuaikan kapasitansi bank kapasitor.

Dalam kasus paling sederhana, pada mode pemuatan minimum, Anda dapat mematikan BSC — regulasi lompat. Terkadang ini tidak cukup dan baterai terdiri dari beberapa BSC, yang masing-masing dapat dihidupkan atau dimatikan secara terpisah — pengaturan langkah. Terakhir, ada sistem kontrol modulasi, misalnya: reaktor dihubungkan secara paralel ke baterai, arus yang diatur dengan lancar oleh rangkaian thyristor. Dalam semua kasus, kontrol otomatis khusus dari BSC digunakan untuk tujuan ini.

Jenis kerusakan blok kapasitor

Jenis utama kegagalan bank kapasitor — kegagalan kapasitor — menghasilkan korsleting dua fase. Di bawah kondisi pengoperasian, mode abnormal yang terkait dengan kelebihan muatan kapasitor dengan komponen arus harmonik yang lebih tinggi dan peningkatan voltase juga dimungkinkan.

Skema kontrol beban thyristor yang banyak digunakan didasarkan pada fakta bahwa thyristor dibuka oleh rangkaian kontrol pada saat tertentu dalam periode tersebut, dan semakin kecil periode pembukaannya, semakin sedikit arus efektif mengalir melalui beban. Dalam hal ini, harmonik arus yang lebih tinggi muncul dalam komposisi arus beban dan harmonik tegangan yang sesuai pada sumber daya.

BSC berkontribusi untuk mengurangi tingkat harmonisa pada tegangan, karena resistansinya menurun dengan meningkatnya frekuensi dan, oleh karena itu, nilai arus yang dikonsumsi oleh baterai meningkat. Hal ini menyebabkan perataan bentuk gelombang tegangan.Dalam hal ini, ada bahaya membebani kapasitor dengan arus harmonik yang lebih tinggi dan diperlukan perlindungan beban berlebih khusus.

Arus penyalaan bank kapasitor

Ketika voltase diterapkan ke baterai, terjadi lonjakan arus, tergantung pada kapasitas baterai dan resistansi jaringan.

Mari kita tentukan, misalnya, arus lonjakan baterai dengan kapasitas 4,9 MVAr, dengan mengambil daya hubung singkat busbar 10 kV yang terhubung dengan baterai-150 MV ∙ A: arus pengenal baterai: Inom = 4,9 / (√ 3 * 11) = 0,257 kA; nilai puncak arus lonjakan untuk pemilihan proteksi relai: Iincl. = √2 * 0,257 * √ (150 / 4,9) = 2 kA.

Pemilihan sakelar untuk mengganti bank kapasitor

Pengoperasian pemutus sirkuit saat trip kapasitor bank seringkali menentukan dalam pemilihan pemutus sirkuit.Pilihan sakelar ditentukan oleh cara di mana busur dinyalakan kembali di sakelar ketika tegangan ganda dapat terjadi antara kontak sakelar - tegangan muatan kapasitor di satu sisi dan tegangan listrik di anti-fase di sisi lain. . Arus trip pemutus diperoleh dengan mengalikan arus trip dengan faktor lonjakan gearbox. Jika sakelar dengan voltase yang sama dengan BSK digunakan, faktor CP adalah 2,5. Seringkali sakelar lonjakan 35 kV digunakan untuk mengganti baterai 6-10 kV. Dalam hal ini, koefisien CP adalah 1,25.

Dengan demikian, arus penyalaan kembali adalah:

Ketika sakelar dipilih, peringkat arusnya (nilai puncak) harus sama dengan atau lebih besar dari peringkat arus pemutusan pengapian ulang. Nilai arus pemutusan tergantung pada jenis pemutus sirkuit dan sama dengan: IOf.calc = IPZ untuk pemutus sirkuit udara, vakum, dan SF6; Saya Mati = IPZ / 0,3 untuk sakelar oli.

Misalnya, kami akan memeriksa parameter sakelar untuk arus lonjakan yang dihitung sebelumnya saat menggunakan pemutus sirkuit oli 10 kV dengan arus putus 20 kA dalam rms atau 28,3 kA dalam amplitudo (VMP-10-630 -20).

a) Satu baterai 4,9 mvar. Arus pengapian: IPZ = 2,5 * 2 = 5kA Perkiraan arus mati: I Dihitung = 5 / 0,3 = 17kA.

Pemutus sirkuit oli 10kV dapat digunakan. Dengan peningkatan daya hubung singkat busbar 10 kV, juga dengan adanya dua baterai, arus trip yang dihitung dapat melebihi yang diizinkan.Dalam hal ini, selain untuk meningkatkan keandalan di sirkuit BSC, sakelar berkecepatan tinggi digunakan, misalnya sakelar vakum, di mana kecepatan pemisahan kontak saat mematikan lebih besar daripada kecepatan pemulihan tegangan.

Perlu dicatat bahwa persyaratan yang sama harus dipenuhi oleh sakelar masuk dan penampang, yang juga dapat memasok tegangan mati ke bank kapasitor yang dihidupkan.