25860

باز كردن كنترل شده‌ كليد‌هاي فشار قوي مربوط به بانك‌‌ خازني

كارشناسي ارشد

مهندسي برق

1396

1400/06/13

سيد محمد شهرتاش

مهندسي برق

در عمليات باز كردن كنترل شده كليد فشارقوي به طور كلي دو موضوع تعيين موقعيت نقطه هدف براي شروع جدا شدن مكانيكي كنتاكت‌ها و محاسبه تأخير عمدي مورد نياز در ارسال فرمان تصادفي اپراتور به كليد جهت وقوع جدا شدن مكانيكي كنتاكت‌ها در نقطه هدف از قبل تعيين شده، مطرح است. در همين راستا، اين پايان‌نامه قصد دارد چارچوبي كارآمد براي تعيين نقطه هدف و محاسبه تأخير عمدي هنگام باز كردن كنترل شده كليد فشارقوي مربوط به يك بانك خازني سه فاز زمين شده/نشده ارائه دهد. از اين رو در مطالعات انجام شده در اين پژوهش نشان داده شده است كه پارامترهاي ولتاژ بازگشتي دو سر كليد، زمين شده بودن يا نبودن مركز ستاره بانك خازني سه فاز، پراكندگي در زمان عملكرد مكانيكي كليد، تعداد محفظه‌هاي قطع در هر پل كليد و نرخ افزايش قدرت عايقي فاصله بين كنتاكت‌ها در تعيين نقطه هدف مؤثر هستند و بايد در نظر گرفته شوند زيرا در صورت عدم توجه به هر يك از آن‌ها باز كردن كنترل شده عملاً اثر مثبتي نخواهد داشت. از ميان اين پارامترها، پارامتر ولتاژ بازگشتي دو سر كليد از قبل مشخص نيست و بايد پيش‌بيني گردد. در همين راستا يك مدار معادل ساده شده براي مدل‌سازي شبكه مورد مطالعه هنگام بي‌برق كردن بانك‌هاي خازني سه فاز ارائه شده است و به ازاي اين مدار معادل روابط تحليلي مربوط به محاسبه جريان‌هاي عبوري از پل‌هاي كليد و ولتاژهاي بازگشتي دو سر كليد با استفاده از روش تزريق جريان و با در نظر گرفتن پديده برش جريان ارائه گرديده است. سپس الگوريتم براي تعيين موقعيت نقطه هدف بر روي جريان عبوري از كليد ارائه شده است و در ادامه الگوريتم جامع به منظور محاسبه مقدار تأخير عمدي مورد نياز با جبران سازي اختلاف زماني بين زمان عملكرد مكانيكي پل‌هاي كليد پيشنهاد شده است. بعد از آن جهت شبيه سازي عمليات باز كردن كنترل شده در نرم‌افزار EMTP-RV يك كنترل كننده كليدزني طراحي شده است. همچنين در همين راستا به مدل‌سازي رفتار كليد در طول عمليات باز شدن پرداخته شده است و دو مدل براي كليد در نرم‌افزار EMTP-RV ايجاد شده است.

1400/10/14

Controlled Opening of High Voltage Circuit Breakers for Three-Phase Shunt Capacitor Banks

9/4/2022 12:00:00 AM

In the controlled opening operation of high voltage circuit breakers, there are generally two issues: determining the position of the target point for mechanical opening of contacts and calculating the intentional time delay required to send the operator's random command to the circuit breaker for separating the CB contacts at a predetermined target point. In this regard, this thesis intends to provide an efficient framework for determining the target point and calculating the intentional time delay for controlled opening of the high voltage circuit breaker of a grounded/isolated capacitor bank. First, the studies performed in this study have shown that the parameters such as the recovery voltage across the circuit breaker contacts, the status of the neutral point of the capacitor bank (grounded or not), random statistical variation of the mechanical operating time of the circuit breaker, the number of chambers per circuit breaker pole and rate of rise of dielectric strength of the space between contacts effect on determining the target point. Plus to that, neglecting each of them would lead the controlled opening strategy to be virtually worthless. Among these parameters, the recovery voltage is not known, so it has to be estimated. In this regard, a simplified equivalent circuit is proposed to model the studied network for de-energizing three-phase capacitor banks. And while the current chopping phenomenon is considered for this circuit, analytical relations for the currents passing through the circuit breaker and the recovery voltages across it have been achieved by the current injection method. Next, an algorithm is proposed to determine the position of the target point on the current wave passing through the pole. Then, a comprehensive algorithm is proposed to calculate the amount of intentional time delay required by compensating for the time difference between the mechanical operating time of poles. After that, a switching controller is designed to simulate the controlled opening operation in the EMTP-RV software. Also, in this regard, the circuit breaker behavior is modeled during an opening operation, and two models are created for it in EMTP-RV software.

باز كردن كنترل شده , بي‌برق كردن بانك‌هاي خازني سه فاز , كنترل كننده كليدزني , مدل‌سازي كليد در عمليات باز شدن , مدل‌هاي قوس جعبه سياه , مدل‌سازي در EMTP-RV

Controlled Opening , De-energizing Three-Phase Capacitor Banks , Control Switching Device , Modelling of the CB During Opening Operations , Black-Box Arc Models , Modelling in EMTP-RV