정적 커패시터 뱅크(BSC)의 고장 유형 및 보호
정적 커패시터 뱅크(BSC)의 목적
정적 커패시터 뱅크(BSC)는 다음 용도로 사용됩니다. 무효 전력 보상 네트워크에서 버스의 전압 레벨 조절, 사이리스터 조절을 통한 제어 회로의 전압 파형 균등화.
전력선을 통한 무효 전력의 전송은 전압 강하를 초래하며, 특히 무효 저항이 높은 가공 전력선에서 두드러집니다. 또한 라인을 통해 흐르는 추가 전류는 전력 손실을 증가시킵니다. 유효전력이 사용자가 요구하는 양만큼 정확하게 송전된다면, 무효전력은 소비지점에서 생성될 수 있다. 이를 위해 커패시터 뱅크가 사용됩니다.
비동기 모터는 무효 전력을 가장 많이 소비합니다. 따라서 부하에서 유도 전동기의 비중이 큰 사용자에게 기술 사양을 발행할 때 cosφ는 일반적으로 0.95로 제안됩니다.동시에 네트워크의 유효 전력 손실과 전력선의 전압 강하가 감소합니다. 경우에 따라 동기식 모터를 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 결과를 얻는 더 간단하고 저렴한 방법은 BSC를 사용하는 것입니다.
최소 시스템 부하에서 커패시터 뱅크가 과도한 무효 전력을 생성하는 상황이 발생할 수 있습니다. 이 경우 중복 반응성 회선이 추가 무효 전류로 다시 충전되는 동안 전원으로 반환되어 유효 전력 손실이 증가합니다. 버스 전압이 상승하여 장비에 위험할 수 있습니다. 그렇기 때문에 커패시터 뱅크의 커패시턴스를 조정할 수 있는 것이 매우 중요합니다.
가장 간단한 경우 최소 부하 모드에서 BSC(점프 조절)를 끌 수 있습니다. 때때로 이것은 충분하지 않으며 배터리는 여러 BSC로 구성되며 각 BSC는 개별적으로 켜거나 끌 수 있습니다. 즉, 단계 조절입니다. 마지막으로 변조 제어 시스템이 있습니다. 예를 들어 리액터는 배터리에 병렬로 연결되며 전류는 사이리스터 회로에 의해 원활하게 조절됩니다. 모든 경우에 BSC의 특수 자동 제어가 이 목적을 위해 사용됩니다.
커패시터 블록 손상의 유형
커패시터 뱅크의 주요 고장 유형인 커패시터 고장은 2상 단락을 초래합니다. 작동 조건에서 더 높은 고조파 전류 구성 요소 및 전압 증가로 커패시터의 과부하와 관련된 비정상 모드도 가능합니다.
널리 사용되는 사이리스터 부하 제어 체계는 사이리스터가 기간의 특정 순간에 제어 회로에 의해 개방되고 개방 기간의 작은 부분일수록 더 적다는 사실을 기반으로 합니다. 유효 전류 부하를 통해 흐르는. 이 경우 더 높은 전류 고조파가 부하 전류의 구성과 전원에서 해당 전압 고조파에 나타납니다.
BSC는 주파수가 증가함에 따라 저항이 감소하여 배터리에서 소비되는 전류 값이 증가하기 때문에 전압의 고조파 수준을 줄이는 데 기여합니다. 이는 전압 파형의 평활화로 이어지며, 이 경우 더 높은 고조파 전류로 커패시터에 과부하가 걸릴 위험이 있으며 특수한 과부하 보호가 필요합니다.
커패시터 뱅크 턴온 전류
배터리에 전압을 인가하면 배터리 용량과 네트워크 저항에 따라 돌입 전류가 발생한다.
예를 들어, 배터리가 연결된 10kV 버스바의 단락 전력을 취하여 용량이 4.9MVAr인 배터리의 돌입 전류를 결정해 보겠습니다. -150MV ∙ A: 배터리의 정격 전류: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257kA; 릴레이 보호 선택을 위한 돌입 전류의 피크 값: Iincl. = √2 * 0.257 * √(150/4.9) = 2kA.
커패시터 뱅크 전환을 위한 스위치 선택
커패시터 뱅크를 트리핑할 때 회로 차단기의 작동은 종종 회로 차단기 선택에 결정적입니다.스위치의 선택은 스위치 접점 사이에 이중 전압이 발생할 수 있을 때 스위치에서 아크가 다시 점화되는 방식에 따라 결정됩니다. 한쪽의 커패시터 충전 전압과 반대쪽의 주전원 전압 . 차단기의 트리핑 전류는 트리핑 전류에 기어박스의 서지 계수를 곱하여 구합니다. BSK와 동일한 전압의 스위치를 사용하는 경우 CP 계수는 2.5입니다. 종종 35kV 서지 스위치는 6-10kV 배터리를 전환하는 데 사용됩니다. 이 경우 CP 계수는 1.25입니다.
따라서 재점화 전류는 다음과 같습니다.
스위치를 선택하면 전류 정격(피크 값)이 재점화 차단 전류 정격보다 크거나 같아야 합니다. 정격 차단 전류는 회로 차단기 유형에 따라 다르며 다음과 같습니다. IOf.calc = 공기, 진공 및 SF6 회로 차단기의 경우 IPZ; 나는 떨어져 = 오일 스위치의 경우 IPZ / 0.3.
예를 들어 차단 전류가 rms에서 20kA 또는 진폭에서 28.3kA(VMP-10-630 -20)인 10kV 오일 회로 차단기를 사용할 때 이전에 계산된 돌입 전류에 대한 스위치 매개변수를 확인합니다.
a) 배터리 4.9mvar 1개. 점화 전류: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA 예상 차단 전류: I 계산됨 = 5 / 0.3 = 17kA.
10kV 오일 회로 차단기를 사용할 수 있습니다. 10kV 버스바의 단락 전력이 증가하고 두 개의 배터리가 있는 경우에도 계산된 트리핑 전류가 허용 전류를 초과할 수 있습니다.이 경우 BSC 회로의 신뢰성을 높이기 위해 고속 스위치, 예를 들어 진공 스위치가 사용되며 꺼질 때 접점 분리 속도가 회복 전압 속도보다 빠릅니다.
스위치 온 커패시터 뱅크에 스위치 오프 전압을 공급할 수 있는 수신 및 섹션 스위치에 의해 동일한 요구 사항이 충족되어야 한다는 점에 유의해야 합니다.