નિષ્ફળતાના પ્રકારો અને સ્ટેટિક કેપેસિટર બેંક (BSC) નું રક્ષણ

સ્ટેટિક કેપેસિટર બેંક્સ (BSC) નો હેતુ

સ્ટેટિક કેપેસિટર બેંકો (BSC) નો ઉપયોગ નીચેના હેતુઓ માટે થાય છે: પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતર નેટવર્કમાં, બસોમાં વોલ્ટેજ સ્તરનું નિયમન, થાઇરિસ્ટર નિયમન સાથે કંટ્રોલ સર્કિટ્સમાં વોલ્ટેજ વેવફોર્મનું સમાનીકરણ.

પાવર લાઇન દ્વારા પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનું સ્થાનાંતરણ વોલ્ટેજ ડ્રોપમાં પરિણમે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રતિકાર સાથે ઓવરહેડ પાવર લાઇનમાં નોંધનીય છે. વધુમાં, લાઇનમાંથી વહેતા વધારાના પ્રવાહના પરિણામે પાવર લોસમાં વધારો થાય છે. જો સક્રિય શક્તિ વપરાશકર્તા દ્વારા જરૂરી માત્રામાં પ્રસારિત કરવાની હોય, તો પછી વપરાશના બિંદુએ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. આ હેતુ માટે કેપેસિટર બેંકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

અસુમેળ મોટર્સમાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો સૌથી વધુ વપરાશ હોય છે. તેથી, જ્યારે લોડમાં ઇન્ડક્શન મોટર્સનું નોંધપાત્ર પ્રમાણ ધરાવતા વપરાશકર્તાને તકનીકી વિશિષ્ટતાઓ આપવામાં આવે છે, ત્યારે cosφ સામાન્ય રીતે 0.95 હોવાનું સૂચવવામાં આવે છે.તે જ સમયે, નેટવર્કમાં સક્રિય પાવરની ખોટ અને પાવર લાઇન્સ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ ઘટાડવામાં આવે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, સિંક્રનસ મોટર્સનો ઉપયોગ કરીને સમસ્યા ઉકેલી શકાય છે. આવા પરિણામ મેળવવાની એક સરળ અને સસ્તી રીત એ BSC નો ઉપયોગ છે.

ન્યૂનતમ સિસ્ટમ લોડ પર, એવી પરિસ્થિતિ ઊભી થઈ શકે છે જ્યાં કેપેસિટર બેંક વધુ પડતી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ બનાવે છે. આ કિસ્સામાં, નિરર્થક પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પાવર સ્ત્રોત પર પરત કરવામાં આવે છે જ્યારે લાઇન ફરીથી વધારાના પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રવાહ સાથે ચાર્જ થાય છે, જે સક્રિય પાવર લોસને વધારે છે. બસનું વોલ્ટેજ વધે છે અને સાધનો માટે જોખમી બની શકે છે. એટલા માટે કેપેસિટર બેંકની કેપેસિટીન્સને સમાયોજિત કરવામાં સક્ષમ બનવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

સૌથી સરળ કિસ્સામાં, ન્યૂનતમ લોડ મોડ પર, તમે BSC — જમ્પ રેગ્યુલેશનને બંધ કરી શકો છો. કેટલીકવાર આ પર્યાપ્ત હોતું નથી અને બેટરીમાં ઘણા બધા BSC હોય છે, જેમાંથી દરેકને અલગથી ચાલુ અથવા બંધ કરી શકાય છે — સ્ટેપ રેગ્યુલેશન. છેલ્લે, ત્યાં મોડ્યુલેટીંગ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ છે, ઉદાહરણ તરીકે: રિએક્ટર બેટરીની સમાંતર રીતે જોડાયેલ છે, જે વર્તમાનમાં થાઇરિસ્ટર સર્કિટ દ્વારા સરળતાથી નિયંત્રિત થાય છે. તમામ કિસ્સાઓમાં, આ હેતુ માટે બીએસસીના વિશિષ્ટ સ્વચાલિત નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

કેપેસિટર બ્લોક નુકસાનના પ્રકાર

કેપેસિટર બેંકોની નિષ્ફળતાનો મુખ્ય પ્રકાર - કેપેસિટર નિષ્ફળતા - બે તબક્કાના શોર્ટ સર્કિટમાં પરિણમે છે. ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, ઉચ્ચ હાર્મોનિક વર્તમાન ઘટકો અને વોલ્ટેજમાં વધારો સાથે કેપેસિટરના ઓવરલોડિંગ સાથે સંકળાયેલ અસામાન્ય સ્થિતિઓ પણ શક્ય છે.

વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી થાઇરિસ્ટર લોડ કંટ્રોલ સ્કીમ્સ એ હકીકત પર આધારિત છે કે થાઇરિસ્ટોર્સ કંટ્રોલ સર્કિટ દ્વારા સમયગાળાની ચોક્કસ ક્ષણે ખોલવામાં આવે છે, અને સમયગાળાના નાના ભાગમાં તેઓ ખુલ્લા હોય છે, તેટલું ઓછું હોય છે. અસરકારક પ્રવાહ ભારમાંથી વહે છે. આ કિસ્સામાં, ઉચ્ચ વર્તમાન હાર્મોનિક્સ લોડ વર્તમાનની રચનામાં અને પાવર સ્ત્રોત પર અનુરૂપ વોલ્ટેજ હાર્મોનિક્સમાં દેખાય છે.

BSCs વોલ્ટેજમાં હાર્મોનિક્સના સ્તરને ઘટાડવામાં ફાળો આપે છે, કારણ કે તેમની પ્રતિકાર વધતી આવર્તન સાથે ઘટે છે અને તેથી, બેટરી દ્વારા વપરાશમાં લેવાતા વર્તમાનનું મૂલ્ય વધે છે. આ વોલ્ટેજ વેવફોર્મને સરળ બનાવવા તરફ દોરી જાય છે. આ કિસ્સામાં, ઉચ્ચ હાર્મોનિક્સના પ્રવાહો સાથે કેપેસિટર્સ ઓવરલોડ થવાનો ભય છે અને ખાસ ઓવરલોડ સંરક્ષણ જરૂરી છે.

કેપેસિટર બેંક ચાલુ ચાલુ

જ્યારે બેટરી પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બેટરીની ક્ષમતા અને નેટવર્કના પ્રતિકારના આધારે ઇનરશ કરંટ થાય છે.

ચાલો નક્કી કરીએ, ઉદાહરણ તરીકે, 4.9 MVAr ની ક્ષમતાવાળી બેટરીનો ઇનરશ કરંટ, 10 kV બસબાર્સ કે જેની સાથે બેટરી જોડાયેલ છે તેની શોર્ટ-સર્કિટ પાવર લઈને - 150 MV ∙ A: બેટરીનો રેટ કરેલ વર્તમાન: Inom = 4.9 / (√ 3 * 11) = 0.257 kA; રિલે પ્રોટેક્શનની પસંદગી માટે ઇનરશ કરંટનું ટોચનું મૂલ્ય: Iincl. = √2 * 0.257 * √ (150 / 4.9) = 2 kA.

કેપેસિટર બેંકને સ્વિચ કરવા માટે સ્વીચની પસંદગી

કેપેસિટર બેંકને ટ્રિપ કરતી વખતે સર્કિટ બ્રેકરની કામગીરી ઘણીવાર સર્કિટ બ્રેકરની પસંદગીમાં નિર્ણાયક હોય છે.જ્યારે સ્વીચ સંપર્કો વચ્ચે ડબલ વોલ્ટેજ થઈ શકે છે ત્યારે સ્વીચમાં ચાપને જે રીતે ફરીથી સળગાવવામાં આવે છે તેના આધારે સ્વીચની પસંદગી નક્કી કરવામાં આવે છે - એક તરફ કેપેસિટર ચાર્જ વોલ્ટેજ અને બીજી બાજુ એન્ટિ-ફેઝમાં મુખ્ય વોલ્ટેજ . ગિયરબોક્સના સર્જ ફેક્ટર દ્વારા ટ્રિપિંગ કરંટનો ગુણાકાર કરીને બ્રેકરનો ટ્રિપિંગ કરંટ મેળવવામાં આવે છે. જો BSK જેવા જ વોલ્ટેજ સાથેની સ્વીચનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો CP પરિબળ 2.5 છે. ઘણીવાર 6-10 kV બેટરીને બદલવા માટે 35 kV સર્જ સ્વીચનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, CP ગુણાંક 1.25 છે.

આમ, રી-ઇગ્નીશન વર્તમાન છે:

જ્યારે સ્વિચ પસંદ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનું વર્તમાન રેટિંગ (પીક વેલ્યુ) રિ-ઇગ્નીશન બ્રેકિંગ વર્તમાન રેટિંગની બરાબર અથવા વધારે હોવું જોઈએ. રેટેડ બ્રેકિંગ વર્તમાન સર્કિટ બ્રેકરના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે અને તે સમાન છે: હવા, વેક્યૂમ અને SF6 સર્કિટ બ્રેકર્સ માટે IOf.calc = IPZ; હું બંધ = આઇપીઝેડ / 0.3 ઓઇલ સ્વિચ માટે.

ઉદાહરણ તરીકે, અમે આરએમએસમાં 20 kA અથવા કંપનવિસ્તારમાં 28.3 kA (VMP-10-630 -20) ના બ્રેકિંગ કરંટ સાથે 10 kV ઓઇલ સર્કિટ બ્રેકરનો ઉપયોગ કરતી વખતે અગાઉ ગણતરી કરેલ ઇનરશ કરંટ માટેના સ્વીચ પરિમાણો તપાસીશું.

a) એક બેટરી 4.9 mvar. ઇગ્નીશન વર્તમાન: IPZ = 2.5 * 2 = 5kA અંદાજિત શટડાઉન વર્તમાન: I ગણતરી કરેલ = 5 / 0.3 = 17kA.

10kV ઓઇલ સર્કિટ બ્રેકરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. 10 kV બસબાર્સની શોર્ટ-સર્કિટ પાવરમાં વધારા સાથે, બે બેટરીની હાજરીમાં પણ, ગણતરી કરેલ ટ્રીપિંગ કરંટ માન્ય કરતાં વધી શકે છે.આ કિસ્સામાં, તેમજ BSC સર્કિટ્સમાં વિશ્વસનીયતા વધારવા માટે, હાઇ-સ્પીડ સ્વીચોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, વેક્યૂમ સ્વીચો, જેમાં બંધ કરતી વખતે સંપર્ક વિભાજનની ઝડપ પુનઃપ્રાપ્તિ વોલ્ટેજની ઝડપ કરતાં વધુ હોય છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે ઇનકમિંગ અને સેક્શનલ સ્વીચ દ્વારા સમાન જરૂરિયાતો પૂરી કરવી આવશ્યક છે, જે સ્વિચ-ઓન કેપેસિટર બેંકને સ્વીચ-ઓફ વોલ્ટેજ પણ સપ્લાય કરી શકે છે.