FACTS to akronim określający elastyczny system nadajników AC. Elastyczny system transmisji prądu przemiennego (FACTS) zwiększa niezawodność sieci prądu przemiennego. IEEE definiuje FACTS jako systemy transmisji prądu przemiennego integrujące sterowniki oparte na energoelektronice i inne statyczne sterowniki w celu zwiększenia możliwości sterowania i przenoszenia mocy. wcześniej omawialiśmy „ Potrzeba FAKTÓW i typów '
Poprawiają jakość energii i wydajność transmisji od wytwarzania, poprzez przesyłanie, aż po odbiorców prywatnych i przemysłowych. W tym artykule omówimy elastyczny system nadajnika prądu przemiennego wykorzystujący przełącznik tyrystorowy.
Elastyczny system nadajników AC wykorzystujący TSR
Elastyczny system nadajników prądu przemiennego (FACTS) składa się ze sprzętu statycznego, który jest używany do Transmisja AC sygnałów elektrycznych. Służy do zwiększenia sterowalności i zwiększenia zdolności przenoszenia mocy systemu przesyłowego prądu przemiennego. Ten projekt można ulepszyć za pomocą metodyka sterowania kątem wystrzału do płynnej kontroli napięcia.
Elastyczny system nadajników prądu przemiennego zwiększa niezawodność sieci prądu przemiennego i zmniejsza koszty dostarczania energii. Podnoszą również jakość transmisji i sprawność przenoszenia mocy.
Schemat blokowy systemu elastycznego przetwornika AC
Ta metoda jest używana podczas ładowania linii transmisyjnej lub gdy na końcu odbiornika jest małe obciążenie. W przypadku niskiego obciążenia lub braku obciążenia przez linie przesyłowe płynie bardzo mały prąd, a pojemność bocznikowa w linii przesyłowej staje się dominująca. Powoduje to wzmocnienie napięcia, w wyniku którego napięcie końcowe odbiornika może wzrosnąć dwukrotnie niż napięcie końca wysyłającego.
Aby to zrekompensować, plik cewki indukcyjne są automatycznie łączone przez linię transmisyjną. W tym układzie czas wyprzedzenia między zerowym impulsem napięcia a zerowym impulsem prądu należycie wygenerowanym przez odpowiedni wzmacniacz operacyjny jest podawany na dwa wyprowadzenia przerwań mikrokontrolera.
Rodzaje sterowników elastycznego systemu nadajników AC
- Kontroler serii
- Kontroler bocznikowy
- Połączony kontroler serii
- Połączony kontroler bocznikowy
Rodzaje kontrolerów FAKTY
Tyrystor
Tyrystor to czterowarstwowe, trójzaciskowe urządzenie półprzewodnikowe. Cztery warstwy są utworzone przez naprzemienne półprzewodniki typu p i n. Tworząc w ten sposób urządzenie złącza p-n. To urządzenie jest również nazywane jako Przełącznik sterowany krzemem (SCS) ze względu na półprzewodnik krzemowy i jest to urządzenie bistabilne.
Symbol tyrystora
Tyrystor jest urządzeniem jednokierunkowym i może pracować jako przełącznik obwodu otwartego lub jako dioda prostownicza. Trzy zaciski tyrystora nazywane są anodą (A), katodą (K) i bramką (G).
Anoda jest dodatnia, katoda jest ujemna, a bramka służy do sterowania sygnałem wejściowym. Posiada dwa złącza p-n, które można włączać i wyłączać z dużą szybkością. Poniżej przedstawiono warstwy i zaciski tyrystora wraz z jego symbolem.
Tyrystor
Tyrystor ma trzy podstawowe stany działania
- Odwróć blokowanie
- Blokowanie do przodu
- Przewodzenie naprzód
Odwróć blokowanie: W tym trybie pracy tyrystor blokuje prąd w tym samym kierunku, co dioda odwróconego polaryzacji.
Blokowanie do przodu: W tym trybie pracy tyrystor blokuje przewodzenie prądu przewodzenia, które jest normalnie przenoszone przez diodę polaryzacji przewodzenia.
Przewodzenie naprzód: W tym trybie pracy tyrystor został wyzwolony w stan przewodzenia. Kontynuuje przewodzenie, aż prąd przewodzenia spadnie poniżej poziomu progowego zwanego „prądem podtrzymującym”.
Tyrystorowy reaktor przełączany
DO tyrystorowy reaktor przełączany jest stosowany w układach przesyłu energii elektrycznej. Jest to reaktancja połączona szeregowo z dwukierunkową wartością tyrystora. Wartość tyrystora jest sterowana fazowo, co pozwala na dostosowanie wartości dostarczanej mocy biernej do zmieniających się warunków systemowych.
TSR może służyć do ograniczania wzrostów napięcia na lekko obciążonych liniach przesyłowych. Prąd w TSR zmienia się od maksimum do zera poprzez zmianę kąta opóźnienia odpalania.
TSR może służyć do ograniczania wzrostów napięcia na lekko obciążonych liniach przesyłowych. Prąd w TSR zmienia się od maksimum do zera poprzez zmianę kąta opóźnienia odpalania.
Poniższy obwód przedstawia obwód TSR. Kiedy prąd płynie, reaktor jest kontrolowany przez kąt zapłonu tyrystora. Podczas każdego pół cyklu tyrystor wytwarza impuls wyzwalający poprzez kontrolowany obwód.
Tyrystorowy reaktor przełączany
Obwód TSR
DO tyrystorowy reaktor przełączany to zespół trójfazowy, który jest połączony w układ trójkąta, aby zapewnić częściową eliminację harmonicznych. Główny reaktor tyrystorowy jest podzielony na dwie części, z zaworem tyrystorowym połączonym między dwiema połówkami.
Obwód TSR
Chroni to zawór obwodu reaktora tyrystorowego przed uszkodzeniami spowodowanymi przeskokami i uderzeniami pioruna.
Główny reaktor tyrystorowy jest podzielony na dwie części, z zaworem tyrystorowym połączonym między dwiema połówkami. Chroni to zawór obwodu reaktora tyrystorowego przed uszkodzeniami spowodowanymi przeskokami i uderzeniami pioruna.
Zasada działania
Prąd w tyrystorze zmienia się od maksimum do zera przez zmianę kąta opóźnienia zapłonu (α). Definiuje się go jako kąt opóźnienia od punktu, w którym napięcie staje się dodatnie, do punktu, w którym zawór tyrystorowy zostaje włączony i prąd zaczyna płynąć.
Maksymalny prąd uzyskuje się, gdy α wynosi 90o. W tym momencie mówi się, że TCR jest w pełnym przewodzeniu. Prąd RMS jest podawany przez
Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr
Gdzie
Vsvc jest wartością skuteczną napięcia międzyprzewodowego szyny zbiorczej
Ltcr to całkowity przetwornik TCR dla fazy
Poniższy przebieg to napięcie i prąd TCR.
Obsługa TSR
Zalety tyrystora
- Może obsługiwać wysoki prąd
- Może obsługiwać wysokie napięcie
Zastosowania tyrystora
- Używany w przesyłaniu energii elektrycznej
- Używany w przemiennych obwodach mocy do sterowania przemienną mocą wyjściową.
- Używany w falownikach do konwersji prądu stałego na prąd przemienny
Zastosowania FAKTÓW
- Służy do sterowania przepływem mocy
- Tłumienie oscylacji systemu elektroenergetycznego
- Zmniejsza koszt wytwarzania
- Stabilność napięcia w stanie ustalonym
- Zastosowanie HVAC (ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja)
- Ograniczanie migotania
Mam nadzieję, że zrozumiałeś koncepcję elastycznego systemu transmisji prądu przemiennego z powyższego artykułu. Jeśli masz jakieś pytania dotyczące tej koncepcji lub projektów elektrycznych i elektronicznych, zostaw komentarz poniżej.
