Transmisi dan
distribusi energi listrik dimulai dengan arus searah. Pada 1882, sepanjang 50
km
Jalur transmisi DC 2 kV dibangun antara Miesbach dan Munich di Jerman. Pada saat itu, konversi antara voltase konsumen yang masuk akal dan voltase transmisi DC yang lebih tinggi hanya bisa direalisasikan dengan memutar mesin DC.
Dalam sistem AC, konversi voltase sederhana. Trafo AC memungkinkan tingkat daya tinggi dan tingkat insulasi tinggi dalam satu unit, dan memiliki kerugian yang rendah. Ini adalah perangkat yang relatif sederhana, yang mana
Membutuhkan sedikit perawatan Selanjutnya, generator sinkron tiga fasa lebih unggul dari generator DC dalam segala hal. Untuk alasan ini, teknologi AC diperkenalkan pada tahap awal pengembangan sistem tenaga listrik. Ini segera diterima sebagai satu-satunya teknologi yang layak untuk transmisi genera- tion, transmisi dan distribusi energi listrik.
Namun, link transmisi AC bertegangan tinggi memiliki kelemahan, yang dapat memaksa perubahan
Teknologi DC:
Elemen induktif dan kapasitif dari kabel dan kabel batas membatasi kapasitas transmisi dan jarak transmisi dari sambungan transmisi AC.
■ ■ Keterbatasan ini sangat penting bagi kabel. Bergantung pada kapasitas transmisi yang diperlukan, frekuensi sistem dan evaluasi kerugian, jarak transmisi yang dapat dicapai untuk
Kabel AC akan berada di kisaran 40 sampai 100 km. Ini terutama akan dibatasi oleh arus pengisian.
■ ■ Hubungan langsung antara dua sistem AC dengan frekuensi yang berbeda tidak memungkinkan.
■ ■ Sambungan langsung antara dua sistem AC dengan frekuensi atau koneksi yang sama di dalam jaringan meshing mungkin tidak mungkin karena ketidakstabilan sistem, tingkat hubung singkat yang terlalu tinggi atau skenario aliran daya yang tidak diinginkan.
Insinyur oleh karena itu terlibat selama beberapa generasi dalam pengembangan teknologi untuk transmisi DC sebagai pelengkap transmisi AC.
Line-Commutated Current Sourced Converters Penemuan penyearah busur marunir pada usia sembilan puluhan tiga puluhan membuat rancangan konverter arus yang dikomunikasikan arus yang mungkin dilakukan.
Pada tahun 1941, kontrak pertama untuk sistem HVDC komersial ditandatangani di Jerman: 60 MW dipasok ke kota Berlin melalui kabel bawah tanah dengan panjang 115 km. Sistem dengan ± 200 kV dan 150 A sudah siap untuk memberi energi pada tahun 1945. Tidak pernah dioperasikan.
Sejak itu, beberapa sistem HVDC besar telah direalisasikan dengan katup busur merkuri.
Penggantian katup busur merkuri oleh katup thyristor adalah pengembangan utama berikutnya. Katup thyristor pertama dioperasikan pada akhir tahun sembilan belas tujuh puluhan.
Katup luar untuk Cahora Bassa dirancang dengan thyristor terendam minyak dengan koneksi paralel / seri thyristor dan sistem penembakan elektromagnetik.
Pengembangan lebih lanjut dilakukan melalui katup berpendingin udara yang terisolasi udara ke desain berpendingin air yang terisolasi udara, yang masih tetap canggih dalam desain katup HVDC.
Perkembangan thyristor dengan tingkat tegangan dan arus yang lebih tinggi telah menghilangkan kebutuhan akan koneksi paralel dan mengurangi jumlah thyristor seri-connected per valve. Perkembangan thyristor yang dipicu cahaya telah mengurangi jumlah komponen secara keseluruhan dan dengan demikian berkontribusi terhadap peningkatan reliabilitas.
Inovasi di hampir semua area HVDC lainnya terus-menerus menambah keandalan teknologi ini dengan manfaat ekonomi bagi pengguna di seluruh dunia.
Self-Commutated Voltage Sourced Converters Voltage bersumber converter memerlukan perangkat semikonduktor dengan kemampuan mematikan. Perkembangannya
Dari Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) dengan rating tegangan tinggi telah mempercepat pengembangan
Dari konverter bersumber tegangan untuk aplikasi HVDC pada rentang daya yang lebih rendah.
Karakteristik utama dari konverter bersumber tegangan adalah desain yang kompak, kemampuan operasi empat kuadran dan kerugian yang tinggi.
Siemens menawarkan konverter bersumber tegangan untuk aplikasi HVDC dengan rating hingga 250 MW dengan merek dagang HVDCplus Power Link Universal Systems.
Makalah ini berfokus pada sistem transmisi HVDC dengan peringkat tinggi, yaitu dengan konverter arus yang dikomunikasikan arus.
Jalur transmisi DC 2 kV dibangun antara Miesbach dan Munich di Jerman. Pada saat itu, konversi antara voltase konsumen yang masuk akal dan voltase transmisi DC yang lebih tinggi hanya bisa direalisasikan dengan memutar mesin DC.
Dalam sistem AC, konversi voltase sederhana. Trafo AC memungkinkan tingkat daya tinggi dan tingkat insulasi tinggi dalam satu unit, dan memiliki kerugian yang rendah. Ini adalah perangkat yang relatif sederhana, yang mana
Membutuhkan sedikit perawatan Selanjutnya, generator sinkron tiga fasa lebih unggul dari generator DC dalam segala hal. Untuk alasan ini, teknologi AC diperkenalkan pada tahap awal pengembangan sistem tenaga listrik. Ini segera diterima sebagai satu-satunya teknologi yang layak untuk transmisi genera- tion, transmisi dan distribusi energi listrik.
Namun, link transmisi AC bertegangan tinggi memiliki kelemahan, yang dapat memaksa perubahan
Teknologi DC:
Elemen induktif dan kapasitif dari kabel dan kabel batas membatasi kapasitas transmisi dan jarak transmisi dari sambungan transmisi AC.
■ ■ Keterbatasan ini sangat penting bagi kabel. Bergantung pada kapasitas transmisi yang diperlukan, frekuensi sistem dan evaluasi kerugian, jarak transmisi yang dapat dicapai untuk
Kabel AC akan berada di kisaran 40 sampai 100 km. Ini terutama akan dibatasi oleh arus pengisian.
■ ■ Hubungan langsung antara dua sistem AC dengan frekuensi yang berbeda tidak memungkinkan.
■ ■ Sambungan langsung antara dua sistem AC dengan frekuensi atau koneksi yang sama di dalam jaringan meshing mungkin tidak mungkin karena ketidakstabilan sistem, tingkat hubung singkat yang terlalu tinggi atau skenario aliran daya yang tidak diinginkan.
Insinyur oleh karena itu terlibat selama beberapa generasi dalam pengembangan teknologi untuk transmisi DC sebagai pelengkap transmisi AC.
Line-Commutated Current Sourced Converters Penemuan penyearah busur marunir pada usia sembilan puluhan tiga puluhan membuat rancangan konverter arus yang dikomunikasikan arus yang mungkin dilakukan.
Pada tahun 1941, kontrak pertama untuk sistem HVDC komersial ditandatangani di Jerman: 60 MW dipasok ke kota Berlin melalui kabel bawah tanah dengan panjang 115 km. Sistem dengan ± 200 kV dan 150 A sudah siap untuk memberi energi pada tahun 1945. Tidak pernah dioperasikan.
Sejak itu, beberapa sistem HVDC besar telah direalisasikan dengan katup busur merkuri.
Penggantian katup busur merkuri oleh katup thyristor adalah pengembangan utama berikutnya. Katup thyristor pertama dioperasikan pada akhir tahun sembilan belas tujuh puluhan.
Katup luar untuk Cahora Bassa dirancang dengan thyristor terendam minyak dengan koneksi paralel / seri thyristor dan sistem penembakan elektromagnetik.
Pengembangan lebih lanjut dilakukan melalui katup berpendingin udara yang terisolasi udara ke desain berpendingin air yang terisolasi udara, yang masih tetap canggih dalam desain katup HVDC.
Perkembangan thyristor dengan tingkat tegangan dan arus yang lebih tinggi telah menghilangkan kebutuhan akan koneksi paralel dan mengurangi jumlah thyristor seri-connected per valve. Perkembangan thyristor yang dipicu cahaya telah mengurangi jumlah komponen secara keseluruhan dan dengan demikian berkontribusi terhadap peningkatan reliabilitas.
Inovasi di hampir semua area HVDC lainnya terus-menerus menambah keandalan teknologi ini dengan manfaat ekonomi bagi pengguna di seluruh dunia.
Self-Commutated Voltage Sourced Converters Voltage bersumber converter memerlukan perangkat semikonduktor dengan kemampuan mematikan. Perkembangannya
Dari Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) dengan rating tegangan tinggi telah mempercepat pengembangan
Dari konverter bersumber tegangan untuk aplikasi HVDC pada rentang daya yang lebih rendah.
Karakteristik utama dari konverter bersumber tegangan adalah desain yang kompak, kemampuan operasi empat kuadran dan kerugian yang tinggi.
Siemens menawarkan konverter bersumber tegangan untuk aplikasi HVDC dengan rating hingga 250 MW dengan merek dagang HVDCplus Power Link Universal Systems.
Makalah ini berfokus pada sistem transmisi HVDC dengan peringkat tinggi, yaitu dengan konverter arus yang dikomunikasikan arus.
1.2 Keuntungan
Teknis HVDC
Keuntungan dari link DC melalui link AC adalah:
■ ■ Tautan DC memungkinkan transmisi daya antara
Jaringan AC dengan frekuensi atau jaringan berbeda, yang tidak dapat disinkronisasi, karena alasan lain.
Parameter induktif dan kapasitif tidak membatasi kapasitas transmisi atau panjang maksimum kabel atau kabel DC. Penampang konduktor dimanfaatkan sepenuhnya karena tidak ada efek kulit.
Untuk sambungan kabel yang panjang, mis. Di luar 40 km, HVDC dalam banyak kasus menawarkan satu-satunya solusi teknis karena arus pengisian kabel AC yang tinggi. Ini sangat menarik untuk dilakukan di perairan terbuka atau ke kota-kota besar di mana
Kabel DC bisa memberikan satu-satunya solusi yang mungkin.
■ ■ Sistem kontrol digital memberikan kontrol aliran daya aktif yang akurat dan cepat.
Modulasi cepat daya transmisi DC dapat digunakan untuk meredam osilasi daya pada jaringan AC dan dengan demikian memperbaiki stabilitas sistem
1.3 Pertimbangan Ekonomi
Untuk tugas transmisi tertentu, studi kelayakan dilakukan sebelum keputusan akhir mengenai implementasi sistem HVAC atau HVDC dapat dilakukan. Gambar 1.-1 menunjukkan kurva perbandingan biaya khas antara transmisi AC dan DC dengan mempertimbangkan:
Biaya terminal DC vs. DC
Biaya AC vs. DC line
Nilai AC vs DC dikapitalisasi dari kerugian
Kurva DC tidak setajam kurva AC karena biaya jalur yang jauh lebih rendah per kilometer. Untuk saluran AC yang panjang, biaya kompensasi daya reaktif reaktif harus diperhitungkan.
Jarak impas berada di kisaran 500 sampai
800 km tergantung pada sejumlah faktor lainnya, seperti elemen biaya spesifik negara, suku bunga untuk pembiayaan proyek, evaluasi kerugian, biaya hak dll.
Keuntungan dari link DC melalui link AC adalah:
■ ■ Tautan DC memungkinkan transmisi daya antara
Jaringan AC dengan frekuensi atau jaringan berbeda, yang tidak dapat disinkronisasi, karena alasan lain.
Parameter induktif dan kapasitif tidak membatasi kapasitas transmisi atau panjang maksimum kabel atau kabel DC. Penampang konduktor dimanfaatkan sepenuhnya karena tidak ada efek kulit.
Untuk sambungan kabel yang panjang, mis. Di luar 40 km, HVDC dalam banyak kasus menawarkan satu-satunya solusi teknis karena arus pengisian kabel AC yang tinggi. Ini sangat menarik untuk dilakukan di perairan terbuka atau ke kota-kota besar di mana
Kabel DC bisa memberikan satu-satunya solusi yang mungkin.
■ ■ Sistem kontrol digital memberikan kontrol aliran daya aktif yang akurat dan cepat.
Modulasi cepat daya transmisi DC dapat digunakan untuk meredam osilasi daya pada jaringan AC dan dengan demikian memperbaiki stabilitas sistem
1.3 Pertimbangan Ekonomi
Untuk tugas transmisi tertentu, studi kelayakan dilakukan sebelum keputusan akhir mengenai implementasi sistem HVAC atau HVDC dapat dilakukan. Gambar 1.-1 menunjukkan kurva perbandingan biaya khas antara transmisi AC dan DC dengan mempertimbangkan:
Biaya terminal DC vs. DC
Biaya AC vs. DC line
Nilai AC vs DC dikapitalisasi dari kerugian
Kurva DC tidak setajam kurva AC karena biaya jalur yang jauh lebih rendah per kilometer. Untuk saluran AC yang panjang, biaya kompensasi daya reaktif reaktif harus diperhitungkan.
Jarak impas berada di kisaran 500 sampai
800 km tergantung pada sejumlah faktor lainnya, seperti elemen biaya spesifik negara, suku bunga untuk pembiayaan proyek, evaluasi kerugian, biaya hak dll.
1.4 Isu
Lingkunga
Sistem transmisi HVDC pada dasarnya ramah lingkungan karena peningkatan
kemampuan transmisi energi berkontribusi pada pemanfaatan pembangkit listrik
yang lebih efisien.
Cakupan lahan dan biaya right-of-way terkait untuk jalur transmisi overhead HVDC tidak setinggi garis AC. Hal ini mengurangi visual
Dampak dan menghemat kompensasi lahan untuk proyek baru. Hal ini juga memungkinkan untuk meningkatkan kapasitas transmisi daya untuk hak-hak yang ada. Perbandingan antara DC dan saluran udara AC ditunjukkan
Pada Gambar. 1-2
Cakupan lahan dan biaya right-of-way terkait untuk jalur transmisi overhead HVDC tidak setinggi garis AC. Hal ini mengurangi visual
Dampak dan menghemat kompensasi lahan untuk proyek baru. Hal ini juga memungkinkan untuk meningkatkan kapasitas transmisi daya untuk hak-hak yang ada. Perbandingan antara DC dan saluran udara AC ditunjukkan
Pada Gambar. 1-2
Namun ada beberapa
masalah lingkungan yang harus dipertimbangkan untuk stasiun konverter. Yang
paling penting adalah:
Suara yang didengar
■ ■ Dampak visual
Kompatibilitas elektromagnetik
Penggunaan jalan darat atau laut dalam operasi monopolar
Secara umum, dapat dikatakan bahwa sistem HVDC sangat kompatibel dengan lingkungan dan lingkungan apapun
Diintegrasikan ke dalamnya tanpa perlu berkompromi mengenai isu-isu penting lingkungan saat ini.
Suara yang didengar
■ ■ Dampak visual
Kompatibilitas elektromagnetik
Penggunaan jalan darat atau laut dalam operasi monopolar
Secara umum, dapat dikatakan bahwa sistem HVDC sangat kompatibel dengan lingkungan dan lingkungan apapun
Diintegrasikan ke dalamnya tanpa perlu berkompromi mengenai isu-isu penting lingkungan saat ini.
2.
Jenis utama skema hvdc
2.1 DC Circuit
2.2 Back to Back Converter
2.3
Monopolar
Long-Distance Transmissions
2.4 Bipolar Long-Distance Transmissions
Bahwa jalur
kembali tegangan rendah yang umum, jika tersedia, operasi.
Konfigurasi ini digunakan jika kapasitas transmisi yang dibutuhkan melebihi satu tiang. Ini juga digunakan
Jika kebutuhan untuk ketersediaan energi lebih tinggi atau daya penolakan beban yang lebih rendah membuatnya perlu untuk membagi kapasitas pada dua kutub.
Selama pemeliharaan atau pemadaman satu tiang, masih mungkin untuk mengirimkan bagian dari daya. Lebih dari 50% kapasitas transmisi bisa dimanfaatkan, terbatas
Dengan kapasitas overload aktual dari tiang yang tersisa. Kelebihan larutan bipolar di atas larutan dengan dua monopol dikurangi biaya karena satu jalur masuk yang sama atau tidak sama dan kerugian yang lebih rendah. Kerugian utama adalah tidak tersedianya jalur kembali dengan komponen yang berdekatan akan mempengaruhi kedua kutub tersebut.
Konfigurasi ini digunakan jika kapasitas transmisi yang dibutuhkan melebihi satu tiang. Ini juga digunakan
Jika kebutuhan untuk ketersediaan energi lebih tinggi atau daya penolakan beban yang lebih rendah membuatnya perlu untuk membagi kapasitas pada dua kutub.
Selama pemeliharaan atau pemadaman satu tiang, masih mungkin untuk mengirimkan bagian dari daya. Lebih dari 50% kapasitas transmisi bisa dimanfaatkan, terbatas
Dengan kapasitas overload aktual dari tiang yang tersisa. Kelebihan larutan bipolar di atas larutan dengan dua monopol dikurangi biaya karena satu jalur masuk yang sama atau tidak sama dan kerugian yang lebih rendah. Kerugian utama adalah tidak tersedianya jalur kembali dengan komponen yang berdekatan akan mempengaruhi kedua kutub tersebut.
2.4.1 Bipole with Ground Return Path
2.4.2
Bipole with Dedicated Metallic Return Path for Monopolar Operation
2.4.3
Bipole without Dedicated Return Path for Monopolar
Operation
3.1 Fungsi
Sirkuit Jembatan
Arus mengalir melalui katup saat voltase antara anoda dan katoda positif. Untuk katup untuk commutate arus, harus ada potensi positif (tegangan), dan thyristor harus memiliki pulsa penembakan. Dalam arah sebaliknya, yaitu ketika potensial antara anoda dan katoda negatif, pulsa penembakan tidak berpengaruh. Arus arus di
Katup berakhir saat tegangan antara anoda dan katoda menjadi negatif. Begitu arus mulai mengalir melalui katup, atau melakukan commutate dari satu katup ke katup lainnya, bisa ditunda dengan memposting penembakan tersebut. Metode ini memungkinkan nilai rata-rata tegangan keluar penyearah untuk diubah. Pulsa penembakan dihasilkan dengan mensinkronisasikan jaringan menggunakan perangkat kontrol elec-tronic. Pulsa ini dapat dipindahkan dari titik "penembakan alami" mereka, yang merupakan titik di mana dua fase tegangan saling berpotongan. Metode pemindahan pulsa-pulsa disebut kontrol fase.
Arus mengalir melalui katup saat voltase antara anoda dan katoda positif. Untuk katup untuk commutate arus, harus ada potensi positif (tegangan), dan thyristor harus memiliki pulsa penembakan. Dalam arah sebaliknya, yaitu ketika potensial antara anoda dan katoda negatif, pulsa penembakan tidak berpengaruh. Arus arus di
Katup berakhir saat tegangan antara anoda dan katoda menjadi negatif. Begitu arus mulai mengalir melalui katup, atau melakukan commutate dari satu katup ke katup lainnya, bisa ditunda dengan memposting penembakan tersebut. Metode ini memungkinkan nilai rata-rata tegangan keluar penyearah untuk diubah. Pulsa penembakan dihasilkan dengan mensinkronisasikan jaringan menggunakan perangkat kontrol elec-tronic. Pulsa ini dapat dipindahkan dari titik "penembakan alami" mereka, yang merupakan titik di mana dua fase tegangan saling berpotongan. Metode pemindahan pulsa-pulsa disebut kontrol fase.
Sudut antara
waktu di mana tegangan katup menjadi positif dan waktu penembakan (dimulainya
komunikasi) disebut sebagai penundaan tembak. Ara. 3-2 menunjukkan bahwa untuk
penundaan tembak 90 °, tegangan rata-rata sama dengan nol. Yaitu area positif
dan negatif kurva - tegangan terhadap waktu - batalkan satu sama lain. Tidak
ada daya aktif yang mengalir melalui konverter. Bila penundaan penembakan lebih
besar dari 90 °, daerah tegangan / waktu negatif mendominasi, dan polaritas
perubahan tegangan langsung rata-rata. Karena alasan fisik, arah arus tidak berubah.
(Katup thyristor melakukan arus hanya dalam satu arah.) Bila arah aliran energi
terbalik, perubahan pengiriman
Ke sisi penawaran. Penyearah menjadi inverter yang memberikan energi ke jaringan AC.
Ke sisi penawaran. Penyearah menjadi inverter yang memberikan energi ke jaringan AC.
Nilai rata-rata tegangan langsung sebagai fungsi dari
penundaan penembakan diberikan oleh:
Udiα = 1.35 * UL * cos α
Udiα = 1.35 * UL * cos α
UL = secondary side line voltage
α = firing angle
γ = extinction angle
3.2
Converter Pulse Group dan Converter Transformer HVDC
biasanya
dibangun sebagai sirkuit 12 pulsa. Ini adalah koneksi serial dua terkendali Jembatan konverter 6-pulsa dan membutuhkan dua sistem
fase-3 yang terpisah satu sama lain 30 derajat
kelistrikan
Perbedaan fasa dilakukan untuk membatalkan harmonisa
6-pulsa pada sisi AC dan DC.
3.3 Reactive Power as a Function of Load The curve of reactive
power demand of an HVDC station with changing active power P can be calculated from equation:
Q = P * tan [ arc cos ( cos α - dx)]
Pada Gambar. 3-5, permintaan daya reaktif konverter disajikan di bawah tiga
metode kontrol yang berbeda.
Jika terminal tegangan DC Ud dan sudut tembak
Α (atau sudut kepunahan γ inverter)
ditahan
Konstan, kurva (1) akan diperoleh. Jika, bagaimanapun,
Uv dipertahankan konstan (Udi = const regulation), kurva linier seperti (2) diperoleh. Kekuatan deret juga dapat berubah saat arus (nominal) dipegang konstan dengan memvariasikan tegangan DC. Kurva (3) menunjukkan daya reaktif untuk metode kontrol ini. Penting untuk dicatat bahwa seluruh area antara kurva (1) dan (3) tersedia untuk kontrol daya reaktif. Setiap titik di dalam area ini dapat ditentukan dengan pemilihan sudut penembakan α dan β (atau γ).
Konstan, kurva (1) akan diperoleh. Jika, bagaimanapun,
Uv dipertahankan konstan (Udi = const regulation), kurva linier seperti (2) diperoleh. Kekuatan deret juga dapat berubah saat arus (nominal) dipegang konstan dengan memvariasikan tegangan DC. Kurva (3) menunjukkan daya reaktif untuk metode kontrol ini. Penting untuk dicatat bahwa seluruh area antara kurva (1) dan (3) tersedia untuk kontrol daya reaktif. Setiap titik di dalam area ini dapat ditentukan dengan pemilihan sudut penembakan α dan β (atau γ).
3.4 Kontrol Daya Reaktif
Kemungkinan kontrol daya reaktif elektronik seperti yang ditunjukkan pada bagian sebelumnya digunakan
Hanya untuk tingkat yang sangat terbatas dalam teknologi HVDC.
Hal ini disebabkan alasan ekonomi. Kedua kontrol reac-
Daya tive dan daya reaktif mundur adalah
Meningkat dengan pengurangan tegangan DC dan
Kenaikan arus yang sesuai. Namun,
Beban kerugian meningkat dengan kuadrat arus.
Untuk alasan ini, aplikasi terbatas pada cahaya
Beban di mana sirkuit penyaring yang diperlukan menghasilkan
Sebuah overcompensation yang cukup besar untuk reaktif
Daya yang dibutuhkan oleh konverter.
Kemungkinan kontrol daya reaktif elektronik seperti yang ditunjukkan pada bagian sebelumnya digunakan
Hanya untuk tingkat yang sangat terbatas dalam teknologi HVDC.
Hal ini disebabkan alasan ekonomi. Kedua kontrol reac-
Daya tive dan daya reaktif mundur adalah
Meningkat dengan pengurangan tegangan DC dan
Kenaikan arus yang sesuai. Namun,
Beban kerugian meningkat dengan kuadrat arus.
Untuk alasan ini, aplikasi terbatas pada cahaya
Beban di mana sirkuit penyaring yang diperlukan menghasilkan
Sebuah overcompensation yang cukup besar untuk reaktif
Daya yang dibutuhkan oleh konverter.
Ara. 3-6
menggambarkan kontrol daya reaktif dari link Dürnrohr HVDC. Dalam sistem ini,
kompensasi untuk ± 60 Mvar telah ditentukan. Kepatuhan terhadap
Batas Q dicapai dengan switching tergantung beban
Sebuah bank kapasitor dan satu dari dua filter high-pass. Daya reaktif elektronik hanya digunakan dalam cahaya
Rentang beban Biasanya, ada perbedaan antara titik sambung dan lepaskan dari elemen daya reaktif. Ini menyediakan "histeresis switching" yang mencegah terlalu banyak operasi switching atau bahkan "pemompaan".
Batas Q dicapai dengan switching tergantung beban
Sebuah bank kapasitor dan satu dari dua filter high-pass. Daya reaktif elektronik hanya digunakan dalam cahaya
Rentang beban Biasanya, ada perbedaan antara titik sambung dan lepaskan dari elemen daya reaktif. Ini menyediakan "histeresis switching" yang mencegah terlalu banyak operasi switching atau bahkan "pemompaan".
4 Pengaturan Utama Proyek Transmisi HVDC
Pengaturan Prinsip dari Proyek Transmisi HVDC tercermin
pada proyek interkoneksi Moyle. Stasiun HVDC antara Irlandia Utara dan
Skotlandia beroperasi dengan sorotan berikut:
Lampu langsung dipicu katup thyristor untuk sistem HVDC yang lengkap, dengan 1872 thyristor
Secara keseluruhan, dengan keandalan 20% lebih baik dan semua komponen katup bebas dari minyak.
■ ■ Filter AC yang disetel tiga kali pada kedua stasiun.
■ ■ Stasiun tak berawak, operasi remote otomatis otomatis dan jadwal otomatis.
■ ■ shunt optik optik hibrida untuk unit pengukuran arus DC.
■ ■ Desain stasiun kebisingan rendah untuk:
- Kapasitor dan kapasitor filter AC
- Konverter konverter
- Sistem pendingin air katup konverter
- Ruang DC dengan reaktor pemulusan
■ ■ Desain stasiun untuk kabel lihat / darat DC dengan konduktor kembali terintegrasi dan kabel serat optik untuk kontrol dan komunikasi.
Data sistem
Kapasitas transmisi 2 x 250 MW Tegangan sistem 250 kV DC
275 kV AC Diperiksa saat ini 1000 A Jarak transmisi 63,5 km
Lampu langsung dipicu katup thyristor untuk sistem HVDC yang lengkap, dengan 1872 thyristor
Secara keseluruhan, dengan keandalan 20% lebih baik dan semua komponen katup bebas dari minyak.
■ ■ Filter AC yang disetel tiga kali pada kedua stasiun.
■ ■ Stasiun tak berawak, operasi remote otomatis otomatis dan jadwal otomatis.
■ ■ shunt optik optik hibrida untuk unit pengukuran arus DC.
■ ■ Desain stasiun kebisingan rendah untuk:
- Kapasitor dan kapasitor filter AC
- Konverter konverter
- Sistem pendingin air katup konverter
- Ruang DC dengan reaktor pemulusan
■ ■ Desain stasiun untuk kabel lihat / darat DC dengan konduktor kembali terintegrasi dan kabel serat optik untuk kontrol dan komunikasi.
Data sistem
Kapasitas transmisi 2 x 250 MW Tegangan sistem 250 kV DC
275 kV AC Diperiksa saat ini 1000 A Jarak transmisi 63,5 km
5.1.1 Teori dasar thyristor
Katup thyristor membuat konversi dari AC ke DC dan dengan demikian merupakan komponen utama dari setiap stasiun konverter HVDC. Katup thyristor adalah tipe indoor dan terisolasi udara. Siemens memiliki pengalaman lebih dari 30 tahun dalam pengembangan dan pembuatan katup thyristor dan mempertahankan kepemimpinan teknis dengan mengenalkan konsep inovatif baru seperti pendinginan air bebas korosi dan thyristor yang dipicu cahaya langsung yang diproteksi langsung. Ini secara langsung tercermin dalam Keandalan yang tinggi dari katup ini.
5.1.2 Perkembangan Thyristor
Thyristor digunakan sebagai saklar sehingga katup menjadi terkendali. Thyristor terbuat dari silikon mono-kristal yang sangat murni. Kecepatan tinggi inovasi teknologi elektronika daya tercermin langsung dalam perkembangan thyristor.
Thyristor kinerja tinggi yang dipasang pada tanaman HVDC saat ini dicirikan oleh diameter wafer silikon hingga 5 '' (125 mm), menghalangi voltase hingga 8 kV dan kapasitas pengangkutan arus sampai dengan 4 kA DC Jadi tidak ada thyristor paralel yang perlu dipasang di sistem HVDC hari ini untuk menangani arus DC. Tegangan sistem DC yang dibutuhkan dicapai dengan serangkaian koneksi sejumlah thyristor yang cukup.
5.1.3 LT T (Light-Dipicu Thyristor)
Sudah lama diketahui bahwa thyristor dapat dinyalakan dengan menyuntikkan foton ke gerbang alih-alih elips. Penggunaan teknologi baru ini mengurangi jumlah komponen di katup thyristor hingga saat ini
80%. Penyederhanaan ini menghasilkan peningkatan kehandalan dan ketersediaan sistem transmisi. Dengan teknologi LT T, pulsa cahaya gating ditransmisikan via
Kabel serat optik melalui thyristor perumahan langsung ke wafer thyristor dan dengan demikian tidak ada sirkuit elektronik yang rumit dan pasokan energi tambahan yang dibutuhkan pada potensi tinggi. Kekuatan gerbang yang dibutuhkan
Hanya 40 mW Proteksi overvoltage ke depan terintegrasi dalam wafer. Manfaat lebih lanjut dari pemicu cahaya langsung adalah kemampuan mulai hitam tak terbatas dan pengoperasian selama sistem undervoltage atau kesalahan sistem tanpa batasan. Dalam kasus thyristor yang dipicu secara elektris (ET T), ini hanya mungkin jika cukup energi penembakan disimpan cukup lama pada elektronika thyristor.
Thyristor yang dipicu cahaya langsung dengan perlindungan tegangan berlebih (LT T) sekarang merupakan teknologi yang telah terbukti dan standar Siemens. Ini berhasil diimplementasikan-dari Pacific Intertie). Ini menunjukkan sistem pertunjukan yang sangat baik telah dicatat. BPA telah menekankan kepercayaannya pada teknologi ini pada tahun 2001 dengan memberi Siemens kontrak untuk mengganti semua katup busur merkuri
Dengan katup thyristor yang dipicu cahaya langsung. Selanjutnya, teknologi katup ini digunakan untuk Moyle Interconnector (2 x 250 MW), yang masuk ke sistem ± Guizhou-Guangdong ± 500 kVA.
Pemantauan kinerja thyristor dicapai dengan rangkaian pembagi voltase sederhana yang terbuat dari resistor dan kapasitor off-the-shelf standar; Sinyal pemantauan ditransmisikan ke potensi tanah melalui
Satu set khusus kabel serat optik seperti untuk ET T. Namun, semua sirkuit elektronik yang dibutuhkan untuk evaluasi kinerja sekarang berada pada potensi tanah di lingkungan yang dilindungi, yang selanjutnya mempermudah sistem. Tingkat pemantauannya sama dengan ETT.
Diharapkan teknologi ini akan menjadi standar industri di katup thyristor HVDC
Abad ke-21, membuka jalan menuju katup thyristor bebas perawatan
Katup thyristor membuat konversi dari AC ke DC dan dengan demikian merupakan komponen utama dari setiap stasiun konverter HVDC. Katup thyristor adalah tipe indoor dan terisolasi udara. Siemens memiliki pengalaman lebih dari 30 tahun dalam pengembangan dan pembuatan katup thyristor dan mempertahankan kepemimpinan teknis dengan mengenalkan konsep inovatif baru seperti pendinginan air bebas korosi dan thyristor yang dipicu cahaya langsung yang diproteksi langsung. Ini secara langsung tercermin dalam Keandalan yang tinggi dari katup ini.
5.1.2 Perkembangan Thyristor
Thyristor digunakan sebagai saklar sehingga katup menjadi terkendali. Thyristor terbuat dari silikon mono-kristal yang sangat murni. Kecepatan tinggi inovasi teknologi elektronika daya tercermin langsung dalam perkembangan thyristor.
Thyristor kinerja tinggi yang dipasang pada tanaman HVDC saat ini dicirikan oleh diameter wafer silikon hingga 5 '' (125 mm), menghalangi voltase hingga 8 kV dan kapasitas pengangkutan arus sampai dengan 4 kA DC Jadi tidak ada thyristor paralel yang perlu dipasang di sistem HVDC hari ini untuk menangani arus DC. Tegangan sistem DC yang dibutuhkan dicapai dengan serangkaian koneksi sejumlah thyristor yang cukup.
5.1.3 LT T (Light-Dipicu Thyristor)
Sudah lama diketahui bahwa thyristor dapat dinyalakan dengan menyuntikkan foton ke gerbang alih-alih elips. Penggunaan teknologi baru ini mengurangi jumlah komponen di katup thyristor hingga saat ini
80%. Penyederhanaan ini menghasilkan peningkatan kehandalan dan ketersediaan sistem transmisi. Dengan teknologi LT T, pulsa cahaya gating ditransmisikan via
Kabel serat optik melalui thyristor perumahan langsung ke wafer thyristor dan dengan demikian tidak ada sirkuit elektronik yang rumit dan pasokan energi tambahan yang dibutuhkan pada potensi tinggi. Kekuatan gerbang yang dibutuhkan
Hanya 40 mW Proteksi overvoltage ke depan terintegrasi dalam wafer. Manfaat lebih lanjut dari pemicu cahaya langsung adalah kemampuan mulai hitam tak terbatas dan pengoperasian selama sistem undervoltage atau kesalahan sistem tanpa batasan. Dalam kasus thyristor yang dipicu secara elektris (ET T), ini hanya mungkin jika cukup energi penembakan disimpan cukup lama pada elektronika thyristor.
Thyristor yang dipicu cahaya langsung dengan perlindungan tegangan berlebih (LT T) sekarang merupakan teknologi yang telah terbukti dan standar Siemens. Ini berhasil diimplementasikan-dari Pacific Intertie). Ini menunjukkan sistem pertunjukan yang sangat baik telah dicatat. BPA telah menekankan kepercayaannya pada teknologi ini pada tahun 2001 dengan memberi Siemens kontrak untuk mengganti semua katup busur merkuri
Dengan katup thyristor yang dipicu cahaya langsung. Selanjutnya, teknologi katup ini digunakan untuk Moyle Interconnector (2 x 250 MW), yang masuk ke sistem ± Guizhou-Guangdong ± 500 kVA.
Pemantauan kinerja thyristor dicapai dengan rangkaian pembagi voltase sederhana yang terbuat dari resistor dan kapasitor off-the-shelf standar; Sinyal pemantauan ditransmisikan ke potensi tanah melalui
Satu set khusus kabel serat optik seperti untuk ET T. Namun, semua sirkuit elektronik yang dibutuhkan untuk evaluasi kinerja sekarang berada pada potensi tanah di lingkungan yang dilindungi, yang selanjutnya mempermudah sistem. Tingkat pemantauannya sama dengan ETT.
Diharapkan teknologi ini akan menjadi standar industri di katup thyristor HVDC
Abad ke-21, membuka jalan menuju katup thyristor bebas perawatan
5.1.5 Pendinginan Katup
Siemens telah menggunakan prinsip pendinginan air sejajar selama lebih dari 25 tahun. Tidak ada masalah korosi yang pernah dihadapi.
Thyristor ditumpuk di modul dengan heat sink di kedua sisinya. Sambungan air ke heat sink dapat dirancang secara paralel atau seri seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.1-7. Sirkuit pendinginan paralel menyediakan semua thyristor dengan suhu air pendingin yang sama. Hal ini memungkinkan pemanfaatan yang lebih baik dari kemampuan thyristor. Siemens menggunakan prinsip ini, yang menawarkan keuntungan tambahan bahwa arus elektrolitik melalui heat sink - penyebab korosi elektrolitik - dapat dihindari dengan menempatkan elektroda grading pada lokasi strategis di sirkuit air. Pendingin air Siemens juga tidak memerlukan apapun
De-oksigenizing peralatan.
5.1.6 Flame Resistance
Banyak usaha telah diinvestasikan oleh Siemens untuk meminimalkan risiko kebakaran:
Semua minyak telah dieliminasi dari katup dan
Komponennya. Kapasitor dan kapasitor grubber menggunakan SF6 sebagai pengganti minyak impregnasi.
■ ■ Hanya bahan plastik tahan api dan self-extinguishing yang digunakan.
Pemisahan yang luas antara unit modular memastikan bahwa overheating lokal tidak akan mempengaruhi komponen tetangga.
■ ■ Perancangan sambungan listrik yang hati-hati menghindari kontak yang longgar.
Masa lalu telah menunjukkan bahwa instalasi Siemens HVDC tidak pernah terpapar pada kebakaran katup berbahaya.
Pengujian dilakukan pada komponen aktual dan
Sampel dalam konfigurasi sebenarnya seperti yang digunakan dalam katup menunjukkan bahwa disain yang diperbaiki memang tahan api dan risiko kebakaran besar yang mengikuti kesalahan sangat rendah atau bahkan tidak ada.
Siemens telah menggunakan prinsip pendinginan air sejajar selama lebih dari 25 tahun. Tidak ada masalah korosi yang pernah dihadapi.
Thyristor ditumpuk di modul dengan heat sink di kedua sisinya. Sambungan air ke heat sink dapat dirancang secara paralel atau seri seperti yang ditunjukkan pada gambar 5.1-7. Sirkuit pendinginan paralel menyediakan semua thyristor dengan suhu air pendingin yang sama. Hal ini memungkinkan pemanfaatan yang lebih baik dari kemampuan thyristor. Siemens menggunakan prinsip ini, yang menawarkan keuntungan tambahan bahwa arus elektrolitik melalui heat sink - penyebab korosi elektrolitik - dapat dihindari dengan menempatkan elektroda grading pada lokasi strategis di sirkuit air. Pendingin air Siemens juga tidak memerlukan apapun
De-oksigenizing peralatan.
5.1.6 Flame Resistance
Banyak usaha telah diinvestasikan oleh Siemens untuk meminimalkan risiko kebakaran:
Semua minyak telah dieliminasi dari katup dan
Komponennya. Kapasitor dan kapasitor grubber menggunakan SF6 sebagai pengganti minyak impregnasi.
■ ■ Hanya bahan plastik tahan api dan self-extinguishing yang digunakan.
Pemisahan yang luas antara unit modular memastikan bahwa overheating lokal tidak akan mempengaruhi komponen tetangga.
■ ■ Perancangan sambungan listrik yang hati-hati menghindari kontak yang longgar.
Masa lalu telah menunjukkan bahwa instalasi Siemens HVDC tidak pernah terpapar pada kebakaran katup berbahaya.
Pengujian dilakukan pada komponen aktual dan
Sampel dalam konfigurasi sebenarnya seperti yang digunakan dalam katup menunjukkan bahwa disain yang diperbaiki memang tahan api dan risiko kebakaran besar yang mengikuti kesalahan sangat rendah atau bahkan tidak ada.
5.2 Converter Transformer
Siemens memasok transformer yang memenuhi semua persyaratan mengenai daya, voltase, mode operasi, tingkat kebisingan rendah, teknik koneksi, jenis pendinginan, pengangkutan dan pemasangan. Mereka juga mematuhi persyaratan desain nasional khusus.
Di seluruh dunia, transformer tenaga dari Nuremberg menikmati reputasi yang hebat. Apa yang diproduksi pabrik Nuremberg mencerminkan keadaan terkini dan memberi kesaksian pada tingkat kualitas dan keandalan tertinggi. Sistem manajemen mutu kami disertifikasi dengan DIN 9001, standar paling ketat di dunia. Laboratorium uji terakreditasi kami juga memenuhi spesifikasi terbaru.
Proyek: Tian Guang
Bipolar HVDC
Transmisi jarak jauh
PN = 2 x 900 MW Ud = ± 500 kV
Transformer: SN = 354/177/177 MVA
Unit 1-ph / 3-w
UAC = 220 kV
5.2.1 Fungsi Konverter HVDC
Transformator
Trafo konverter mengubah tegangan busbar AC ke tegangan masuk yang diperlukan dari konverter.
Konverter 12-pulsa memerlukan dua sistem fase-3 yang berjarak terpisah satu sama lain dengan 30 atau
150 derajat kelistrikan Hal ini dicapai dengan memasang transformator pada setiap sisi jaringan pada kelompok vektor Yy0 dan Yd5.
Pada saat yang sama, mereka memastikan isolasi voltase diperlukan agar memungkinkan untuk menghubungkan jembatan konverter secara seri di sisi DC, seperti yang diperlukan untuk teknologi HVDC. Oleh karena itu isolasi utama transformator ditekan oleh keduanya
Tegangan AC dan potensial tegangan langsung antara sisi kumparan dan ground. Pengubah konverter dilengkapi dengan tap-changer yang terisi
Untuk memberikan tegangan katup yang benar.
Siemens memasok transformer yang memenuhi semua persyaratan mengenai daya, voltase, mode operasi, tingkat kebisingan rendah, teknik koneksi, jenis pendinginan, pengangkutan dan pemasangan. Mereka juga mematuhi persyaratan desain nasional khusus.
Di seluruh dunia, transformer tenaga dari Nuremberg menikmati reputasi yang hebat. Apa yang diproduksi pabrik Nuremberg mencerminkan keadaan terkini dan memberi kesaksian pada tingkat kualitas dan keandalan tertinggi. Sistem manajemen mutu kami disertifikasi dengan DIN 9001, standar paling ketat di dunia. Laboratorium uji terakreditasi kami juga memenuhi spesifikasi terbaru.
Proyek: Tian Guang
Bipolar HVDC
Transmisi jarak jauh
PN = 2 x 900 MW Ud = ± 500 kV
Transformer: SN = 354/177/177 MVA
Unit 1-ph / 3-w
UAC = 220 kV
5.2.1 Fungsi Konverter HVDC
Transformator
Trafo konverter mengubah tegangan busbar AC ke tegangan masuk yang diperlukan dari konverter.
Konverter 12-pulsa memerlukan dua sistem fase-3 yang berjarak terpisah satu sama lain dengan 30 atau
150 derajat kelistrikan Hal ini dicapai dengan memasang transformator pada setiap sisi jaringan pada kelompok vektor Yy0 dan Yd5.
Pada saat yang sama, mereka memastikan isolasi voltase diperlukan agar memungkinkan untuk menghubungkan jembatan konverter secara seri di sisi DC, seperti yang diperlukan untuk teknologi HVDC. Oleh karena itu isolasi utama transformator ditekan oleh keduanya
Tegangan AC dan potensial tegangan langsung antara sisi kumparan dan ground. Pengubah konverter dilengkapi dengan tap-changer yang terisi
Untuk memberikan tegangan katup yang benar.
5.2.2 Variasi
Desain Transformer
Ada beberapa aspek yang berperan dalam memilih desain transformator:
1. Berat Transportasi dan Dimensi
5.2.3 HVDC Membuat Permintaan Khusus pada
Transformer
Transformer HVDC tunduk pada kondisi operasi yang membedakannya dari sistem konvensional atau transformator daya. Kondisi ini meliputi:
Tekanan voltase gabungan
■ ■ Kandungan harmonisa yang tinggi dari arus operasi
■ ■ DC premagnetisasi inti
Ada beberapa aspek yang berperan dalam memilih desain transformator:
1. Berat Transportasi dan Dimensi
5.2.3 HVDC Membuat Permintaan Khusus pada
Transformer
Transformer HVDC tunduk pada kondisi operasi yang membedakannya dari sistem konvensional atau transformator daya. Kondisi ini meliputi:
Tekanan voltase gabungan
■ ■ Kandungan harmonisa yang tinggi dari arus operasi
■ ■ DC premagnetisasi inti
5.2.4
Komponen Utama
Dari Transformer Konverter
Inti
Transformer HVDC biasanya transformator fasa-tunggal, dimana belitan katup untuk koneksi bintang dan delta dikonfigurasi baik untuk satu inti dengan setidaknya dua tungkai utama.
Atau terpisah untuk dua inti dengan setidaknya satu dahan utama, tergantung pada daya pengenal dan voltase sistem. Anggota tubuh kembali dengan ukuran yang tepat memastikan pemisahan yang baik untuk susunan gulungan gabungan.
Kualitas lembaran inti, laminasi lembaran, dan induksi nominal semuanya sesuai dengan persyaratan khusus yang mencakup kerugian, tingkat kebisingan, eksitasi berlebihan, dan lain-lain. Perhatian khusus harus diberikan pada premagnetisasi DC terhadap inti karena kecil Asimetris selama operasi dan arus DC yang menyimpang dari jaringan tegangan AC.
Efek premagnetisasi DC harus disesuaikan dengan rancangan dan usaha manufaktur yang tepat (misalnya saluran pendinginan inti tambahan, penghindaran gesekan fluks di lembar inti).
Angin
Sejumlah besar parameter mengenai keterbatasan transportasi, daya pengenal, rasio transformator, tegangan hubung pendek, dan kerugian yang dijamin memerlukan fleksibilitas yang signifikan dalam perancangan gulungan.
Dalam pengaturan berkelok-kelok konsentris, belitan katup bintang atau delta yang terbaring langsung pada inti telah terbukti optimal dalam banyak kasus. Garis yang berkelok-kelok, biasanya dengan belitan yang mengetuk, lalu dipasang radial di luar konfigurasi inti ini.
Gulungan katup dengan tingkat insulasi tinggi dan
Sebagian besar arus harmonisa membuat permintaan khusus pada desain dan kualitas pembuatan angin. Bersama dengan penghalang persnya, masing-masing tungkai, termasuk katup, voltase berlebih dan lekukan yang disadap, membentuk benda kompak.
Unit, yang mampu mengatasi permintaan yang dilakukan oleh tegangan tegangan, disipasi kerugian, dan kemampuan menahan hubung singkat.
Tangki
Desain tangki yang tidak konvensional pada transformer HVDC dihasilkan dari persyaratan berikut:
Bushing sisi katup harus meluas
Ke ruang katup
Sistem pendinginan dipasang di sisi yang berlawanan untuk memfasilitasi pertukaran transformator yang cepat
Untuk transformator HVDC dengan delta dan belitan katup bintang dalam satu tangki, bushing katup harus diatur sedemikian sehingga ujungnya sesuai dengan geometri menara katup thyristor. Hal ini sering mengarah ke ketinggian koneksi yang sangat tinggi dan kebutuhan untuk memasang tangki ekspansi minyak pada ketinggian yang signifikan. Dengan kerja sama yang erat dengan departemen perancang peralatan, spesialis teknik di Pabrik Transformer Nuremberg selalu demikian
Mampu menemukan desain yang sesuai dengan kebutuhan setiap pelanggan.
Bushings
Dibandingkan dengan porselen, bushing komposit memberikan perlindungan lebih baik terhadap debu dan puing-puing. Tingkat pengujian tegangan DC 15% lebih tinggi dibandingkan dengan gulungan menggarisbawahi aspek keselamatan tertentu dari komponen ini.
Tes Khusus untuk Transformer HVDC
Tes khusus untuk memverifikasi fungsi operasi diperlukan untuk transformer HVDC. Standar internasional yang berlaku harus terus dikembangkan lebih lanjut. Tes terpisah dengan tegangan DC, switching dan tegangan impuls petir mencakup rentang beban voltase yang berbeda. Generator tegangan DC 2-MV di Nuremberg Transformer Plant
Cocok untuk semua tes tegangan DC dan reverse poling yang dibutuhkan. Kriteria yang paling penting adalah debit parsial. Maksimum 10 pelepasan lebih dari 2000 pC selama 10 menit terakhir pengujian diperbolehkan.
5.3 Reaktor Smoothing
5.3.1 Fungsi Reaktor Smoothing
■ ■ Pencegahan arus intermiten
Pembatasan arus sesar DC
■ ■ Pencegahan resonansi di sirkuit DC
■ ■ Mengurangi arus harmonis termasuk pembatasan interferensi telepon
Pencegahan arus intermiten
Arus intermiten akibat riak saat ini dapat menyebabkan voltase over volt yang tinggi pada transformator dan reaktor pemulusan. Reaktor penghalus digunakan untuk mencegah gangguan arus pada beban minimum.
Batasan arus sesar DC
Reaktor smoothing dapat mengurangi arus gangguan dan laju kenaikannya untuk kegagalan pergantian dan
Kesalahan garis DC
Ini sangat penting jika kabel DC yang panjang digunakan untuk transmisi. Untuk transaksi di atas, tegangan pada katup lebih rendah dari tegangan yang akan terjadi selama korsleting korslet.
Pencegahan resonansi di sirkuit DC
Reaktor pemulusan dipilih untuk menghindari resonansi di sirkuit DC pada frekuensi harmonisa orde rendah seperti
100 atau 150 Hz. Hal ini penting untuk menghindari efek amplifikasi untuk harmonisa yang berasal dari sistem AC, seperti urutan negatif dan saturasi transformator.
Dari Transformer Konverter
Inti
Transformer HVDC biasanya transformator fasa-tunggal, dimana belitan katup untuk koneksi bintang dan delta dikonfigurasi baik untuk satu inti dengan setidaknya dua tungkai utama.
Atau terpisah untuk dua inti dengan setidaknya satu dahan utama, tergantung pada daya pengenal dan voltase sistem. Anggota tubuh kembali dengan ukuran yang tepat memastikan pemisahan yang baik untuk susunan gulungan gabungan.
Kualitas lembaran inti, laminasi lembaran, dan induksi nominal semuanya sesuai dengan persyaratan khusus yang mencakup kerugian, tingkat kebisingan, eksitasi berlebihan, dan lain-lain. Perhatian khusus harus diberikan pada premagnetisasi DC terhadap inti karena kecil Asimetris selama operasi dan arus DC yang menyimpang dari jaringan tegangan AC.
Efek premagnetisasi DC harus disesuaikan dengan rancangan dan usaha manufaktur yang tepat (misalnya saluran pendinginan inti tambahan, penghindaran gesekan fluks di lembar inti).
Angin
Sejumlah besar parameter mengenai keterbatasan transportasi, daya pengenal, rasio transformator, tegangan hubung pendek, dan kerugian yang dijamin memerlukan fleksibilitas yang signifikan dalam perancangan gulungan.
Dalam pengaturan berkelok-kelok konsentris, belitan katup bintang atau delta yang terbaring langsung pada inti telah terbukti optimal dalam banyak kasus. Garis yang berkelok-kelok, biasanya dengan belitan yang mengetuk, lalu dipasang radial di luar konfigurasi inti ini.
Gulungan katup dengan tingkat insulasi tinggi dan
Sebagian besar arus harmonisa membuat permintaan khusus pada desain dan kualitas pembuatan angin. Bersama dengan penghalang persnya, masing-masing tungkai, termasuk katup, voltase berlebih dan lekukan yang disadap, membentuk benda kompak.
Unit, yang mampu mengatasi permintaan yang dilakukan oleh tegangan tegangan, disipasi kerugian, dan kemampuan menahan hubung singkat.
Tangki
Desain tangki yang tidak konvensional pada transformer HVDC dihasilkan dari persyaratan berikut:
Bushing sisi katup harus meluas
Ke ruang katup
Sistem pendinginan dipasang di sisi yang berlawanan untuk memfasilitasi pertukaran transformator yang cepat
Untuk transformator HVDC dengan delta dan belitan katup bintang dalam satu tangki, bushing katup harus diatur sedemikian sehingga ujungnya sesuai dengan geometri menara katup thyristor. Hal ini sering mengarah ke ketinggian koneksi yang sangat tinggi dan kebutuhan untuk memasang tangki ekspansi minyak pada ketinggian yang signifikan. Dengan kerja sama yang erat dengan departemen perancang peralatan, spesialis teknik di Pabrik Transformer Nuremberg selalu demikian
Mampu menemukan desain yang sesuai dengan kebutuhan setiap pelanggan.
Bushings
Dibandingkan dengan porselen, bushing komposit memberikan perlindungan lebih baik terhadap debu dan puing-puing. Tingkat pengujian tegangan DC 15% lebih tinggi dibandingkan dengan gulungan menggarisbawahi aspek keselamatan tertentu dari komponen ini.
Tes Khusus untuk Transformer HVDC
Tes khusus untuk memverifikasi fungsi operasi diperlukan untuk transformer HVDC. Standar internasional yang berlaku harus terus dikembangkan lebih lanjut. Tes terpisah dengan tegangan DC, switching dan tegangan impuls petir mencakup rentang beban voltase yang berbeda. Generator tegangan DC 2-MV di Nuremberg Transformer Plant
Cocok untuk semua tes tegangan DC dan reverse poling yang dibutuhkan. Kriteria yang paling penting adalah debit parsial. Maksimum 10 pelepasan lebih dari 2000 pC selama 10 menit terakhir pengujian diperbolehkan.
5.3 Reaktor Smoothing
5.3.1 Fungsi Reaktor Smoothing
■ ■ Pencegahan arus intermiten
Pembatasan arus sesar DC
■ ■ Pencegahan resonansi di sirkuit DC
■ ■ Mengurangi arus harmonis termasuk pembatasan interferensi telepon
Pencegahan arus intermiten
Arus intermiten akibat riak saat ini dapat menyebabkan voltase over volt yang tinggi pada transformator dan reaktor pemulusan. Reaktor penghalus digunakan untuk mencegah gangguan arus pada beban minimum.
Batasan arus sesar DC
Reaktor smoothing dapat mengurangi arus gangguan dan laju kenaikannya untuk kegagalan pergantian dan
Kesalahan garis DC
Ini sangat penting jika kabel DC yang panjang digunakan untuk transmisi. Untuk transaksi di atas, tegangan pada katup lebih rendah dari tegangan yang akan terjadi selama korsleting korslet.
Pencegahan resonansi di sirkuit DC
Reaktor pemulusan dipilih untuk menghindari resonansi di sirkuit DC pada frekuensi harmonisa orde rendah seperti
100 atau 150 Hz. Hal ini penting untuk menghindari efek amplifikasi untuk harmonisa yang berasal dari sistem AC, seperti urutan negatif dan saturasi transformator.
Persyaratan Kinerja Harmonic
Konverter HVDC menghasilkan arus harmonisa karakteristik dan non-karakteristik. Untuk konverter pulsa dua belas, harmonisa karakteristik adalah orde n = (12 * k) ± 1 (k = 1,2,3 ...). Ini adalah komponen harmonik yang dihasilkan bahkan selama kondisi ideal, yaitu perataan yang ideal
Arus searah, tegangan AC simetris, impedansi trans-terdahulu dan sudut tembak. Komponen harmonik karakteristik adalah yang memiliki tingkat arus tertinggi, namun komponen lainnya juga mungkin
Penting. Harmonic ketiga, yang terutama disebabkan oleh komponen berurutan negatif dari sistem AC, dalam banyak kasus memerlukan penyaringan.
Rangkaian ekuivalen untuk penentuan kinerja harmonik diberikan pada gambar 5.4.1-3. Kriteria yang paling umum digunakan untuk kinerja harmonik terkait dengan tegangan harmonik pada bus station converter. Tujuan rangkaian saringan adalah untuk menyediakan impedansi yang cukup rendah untuk komponen harmonisa yang relevan untuk mengurangi tegangan harmonisa ke tingkat yang dapat diterima.
Pada dasarnya ada dua metode untuk memasukkan impedansi jaringan dalam perhitungan filter:
■ ■ untuk menghitung vektor impedansi untuk semua kondisi harmonisa dan grid yang relevan,
Untuk mengasumsikan daerah lokus untuk vektor impedansi
Pemodelan jaringan AC lengkap dengan semua komponennya sangat kompleks dan menyita waktu. Untuk alasan ini, metode lokus sangat sering digunakan. Hal ini didasarkan pada sejumlah pengukuran terbatas
Atau perhitungan. Daerah lokus yang berbeda untuk harmonisa atau band yang berbeda sering ditentukan untuk diberikan
Dasar yang lebih tepat untuk perhitungan kinerja harmonis.
Area lokus yang khas ditunjukkan pada gambar. 5.4.1-4. Diasumsikan bahwa vektor impedansi akan berada di mana di dalam batas area berwarna.
Vektor impedansi filter diubah menjadi bidang Y untuk setiap frekuensi harmonik.
Dengan kedua jaringan dan impedansi filter diplot dalam bidang penerimaan, vektor terpendek antara titik masuk filter dan batas masuk jaringan memberikan nilai masuk serendah mungkin untuk kombinasi paralel dari
Jaringan dan filternya. Nilai ini digunakan untuk menentukan tegangan harmonisa yang paling tinggi.
Metode resonansi selektif merupakan kompromi yang bisa dilakukan. Perlu dipertimbangkan fakta bahwa distorsi tegangan tertinggi (tegangan harmonik tertinggi) terjadi dengan resonansi paralel antara filter dan jaringan AC. Namun, tidak realistis jika menganggap resonansi paralel semacam itu terjadi
Di semua frekuensi Biasanya cukup dipertimbangkan dalam perhitungan total distorsi dan nilai TIF hanya dua distorsi individu maksimal dari perhitungan resonansi. Jaringan AC diasumsikan
Terbuka untuk arus harmonisa yang tersisa.
Perhitungan filter harus mencerminkan detuning yang disebabkan oleh penyimpangan frekuensi jaringan AC dan penyimpangan parameter komponen. Toleransi produksi, drift temporer dan kegagalan elemen kapasitor merupakan kontributor utama penyimpangan parameter.
Konverter HVDC menghasilkan arus harmonisa karakteristik dan non-karakteristik. Untuk konverter pulsa dua belas, harmonisa karakteristik adalah orde n = (12 * k) ± 1 (k = 1,2,3 ...). Ini adalah komponen harmonik yang dihasilkan bahkan selama kondisi ideal, yaitu perataan yang ideal
Arus searah, tegangan AC simetris, impedansi trans-terdahulu dan sudut tembak. Komponen harmonik karakteristik adalah yang memiliki tingkat arus tertinggi, namun komponen lainnya juga mungkin
Penting. Harmonic ketiga, yang terutama disebabkan oleh komponen berurutan negatif dari sistem AC, dalam banyak kasus memerlukan penyaringan.
Rangkaian ekuivalen untuk penentuan kinerja harmonik diberikan pada gambar 5.4.1-3. Kriteria yang paling umum digunakan untuk kinerja harmonik terkait dengan tegangan harmonik pada bus station converter. Tujuan rangkaian saringan adalah untuk menyediakan impedansi yang cukup rendah untuk komponen harmonisa yang relevan untuk mengurangi tegangan harmonisa ke tingkat yang dapat diterima.
Pada dasarnya ada dua metode untuk memasukkan impedansi jaringan dalam perhitungan filter:
■ ■ untuk menghitung vektor impedansi untuk semua kondisi harmonisa dan grid yang relevan,
Untuk mengasumsikan daerah lokus untuk vektor impedansi
Pemodelan jaringan AC lengkap dengan semua komponennya sangat kompleks dan menyita waktu. Untuk alasan ini, metode lokus sangat sering digunakan. Hal ini didasarkan pada sejumlah pengukuran terbatas
Atau perhitungan. Daerah lokus yang berbeda untuk harmonisa atau band yang berbeda sering ditentukan untuk diberikan
Dasar yang lebih tepat untuk perhitungan kinerja harmonis.
Area lokus yang khas ditunjukkan pada gambar. 5.4.1-4. Diasumsikan bahwa vektor impedansi akan berada di mana di dalam batas area berwarna.
Vektor impedansi filter diubah menjadi bidang Y untuk setiap frekuensi harmonik.
Dengan kedua jaringan dan impedansi filter diplot dalam bidang penerimaan, vektor terpendek antara titik masuk filter dan batas masuk jaringan memberikan nilai masuk serendah mungkin untuk kombinasi paralel dari
Jaringan dan filternya. Nilai ini digunakan untuk menentukan tegangan harmonisa yang paling tinggi.
Metode resonansi selektif merupakan kompromi yang bisa dilakukan. Perlu dipertimbangkan fakta bahwa distorsi tegangan tertinggi (tegangan harmonik tertinggi) terjadi dengan resonansi paralel antara filter dan jaringan AC. Namun, tidak realistis jika menganggap resonansi paralel semacam itu terjadi
Di semua frekuensi Biasanya cukup dipertimbangkan dalam perhitungan total distorsi dan nilai TIF hanya dua distorsi individu maksimal dari perhitungan resonansi. Jaringan AC diasumsikan
Terbuka untuk arus harmonisa yang tersisa.
Perhitungan filter harus mencerminkan detuning yang disebabkan oleh penyimpangan frekuensi jaringan AC dan penyimpangan parameter komponen. Toleransi produksi, drift temporer dan kegagalan elemen kapasitor merupakan kontributor utama penyimpangan parameter.
Persyaratan untuk Penilaian
Perhitungan Steady-State
Tekanan arus dan tegangan filter AC terdiri dari komponen frekuensi dan harmonik fundamental. Besaran mereka bergantung pada tegangan sistem AC, arus harmonis, kondisi operasi dan impedansi sistem AC. Perhitungan penilaian dilakukan di seluruh rentang operasi untuk menentukan tegangan arus dan kondisi steady state tertinggi
Untuk masing-masing komponen filter.
Perhitungan Transien
Tujuan dari perhitungan nilai transien adalah untuk menentukan tekanan transien tertinggi untuk setiap komponen pengaturan filter yang dirancang. Hasil perhitungan transien harus mengandung tegangan dan tegangan arus untuk masing-masing komponen, tugas energi untuk resistor dan arester filter, dan tingkat insulasi untuk setiap komponen filter.
Untuk menghitung tekanan tertinggi dari jenis gelombang petir dan switching, konfigurasi rangkaian dan kasus kesalahan yang berbeda harus dipelajari:
■■ Single-Phase Ground Fault
Kesalahannya diterapkan pada bus AC converter disebelah filter AC. Diasumsikan bahwa kapasitor filter dibebankan ke tingkat tegangan yang sesuai dengan tingkat proteksi impuls switching dari arester bus AC.
■ ■ Switching Surge
Untuk perhitungan tegangan switching switching,
Gelombang standar 250/2500 μs dengan nilai puncak sama dengan tingkat proteksi impuls switching
Arester bus AC diaplikasikan pada bus AC converter.
■■ Filter Energization
Saringan AC diasumsikan diberi energi pada saat ini untuk tegangan puncak bus AC maksimum. Kasus ini menentukan arus arus masuk
Dari filter AC
■■ Pemulihan Kesalahan setelah Tiga Tahap
Kesalahan tanah
Berbagai parameter error-clearing harus diselidiki untuk menentukan tekanan energi maksimum untuk arester dan resistor filter AC.
Tegangan terburuk dicapai jika konverter HVDC diblokir setelah inisiasi kesalahan, sementara filter AC tetap terhubung ke
Bus AC setelah pembersihan kesalahan dan pemulihan voltase sistem AC. Dalam kasus ini, tegangan lebih sementara dengan harmonisa non-karakteristik tinggi akan terjadi pada bus AC karena pengaruh penolakan beban, saturasi transformator dan resonansi antara filter dan jaringan AC pada frekuensi rendah.
5.4.2 Filter Harmonik DC
5.4.2.1 Sirkuit Saring DC
Tegangan harmonisa yang terjadi di sisi DC sebuah stasiun konverter menyebabkan arus AC yang dilapiskan pada arus searah pada jalur transkripsi. Arus bolak-balik frekuensi yang lebih tinggi ini dapat menciptakan gangguan pada sistem telepon tetangga meskipun dibatasi oleh reaktor penghalusan.
Rangkaian filter DC, yang dihubungkan sejajar dengan kutub stasiun, merupakan alat yang efektif untuk mengatasi masalah ini. Konfigurasi filter DC sangat menyerupai filter
Sisi AC dari stasiun HVDC. Ada beberapa jenis desain filter. Filter tunggal dan multi-tuned dengan atau tanpa fitur high-pass biasa terjadi. Satu atau beberapa jenis filter DC bisa
Digunakan di stasiun konverter.
Perhitungan Steady-State
Tekanan arus dan tegangan filter AC terdiri dari komponen frekuensi dan harmonik fundamental. Besaran mereka bergantung pada tegangan sistem AC, arus harmonis, kondisi operasi dan impedansi sistem AC. Perhitungan penilaian dilakukan di seluruh rentang operasi untuk menentukan tegangan arus dan kondisi steady state tertinggi
Untuk masing-masing komponen filter.
Perhitungan Transien
Tujuan dari perhitungan nilai transien adalah untuk menentukan tekanan transien tertinggi untuk setiap komponen pengaturan filter yang dirancang. Hasil perhitungan transien harus mengandung tegangan dan tegangan arus untuk masing-masing komponen, tugas energi untuk resistor dan arester filter, dan tingkat insulasi untuk setiap komponen filter.
Untuk menghitung tekanan tertinggi dari jenis gelombang petir dan switching, konfigurasi rangkaian dan kasus kesalahan yang berbeda harus dipelajari:
■■ Single-Phase Ground Fault
Kesalahannya diterapkan pada bus AC converter disebelah filter AC. Diasumsikan bahwa kapasitor filter dibebankan ke tingkat tegangan yang sesuai dengan tingkat proteksi impuls switching dari arester bus AC.
■ ■ Switching Surge
Untuk perhitungan tegangan switching switching,
Gelombang standar 250/2500 μs dengan nilai puncak sama dengan tingkat proteksi impuls switching
Arester bus AC diaplikasikan pada bus AC converter.
■■ Filter Energization
Saringan AC diasumsikan diberi energi pada saat ini untuk tegangan puncak bus AC maksimum. Kasus ini menentukan arus arus masuk
Dari filter AC
■■ Pemulihan Kesalahan setelah Tiga Tahap
Kesalahan tanah
Berbagai parameter error-clearing harus diselidiki untuk menentukan tekanan energi maksimum untuk arester dan resistor filter AC.
Tegangan terburuk dicapai jika konverter HVDC diblokir setelah inisiasi kesalahan, sementara filter AC tetap terhubung ke
Bus AC setelah pembersihan kesalahan dan pemulihan voltase sistem AC. Dalam kasus ini, tegangan lebih sementara dengan harmonisa non-karakteristik tinggi akan terjadi pada bus AC karena pengaruh penolakan beban, saturasi transformator dan resonansi antara filter dan jaringan AC pada frekuensi rendah.
5.4.2 Filter Harmonik DC
5.4.2.1 Sirkuit Saring DC
Tegangan harmonisa yang terjadi di sisi DC sebuah stasiun konverter menyebabkan arus AC yang dilapiskan pada arus searah pada jalur transkripsi. Arus bolak-balik frekuensi yang lebih tinggi ini dapat menciptakan gangguan pada sistem telepon tetangga meskipun dibatasi oleh reaktor penghalusan.
Rangkaian filter DC, yang dihubungkan sejajar dengan kutub stasiun, merupakan alat yang efektif untuk mengatasi masalah ini. Konfigurasi filter DC sangat menyerupai filter
Sisi AC dari stasiun HVDC. Ada beberapa jenis desain filter. Filter tunggal dan multi-tuned dengan atau tanpa fitur high-pass biasa terjadi. Satu atau beberapa jenis filter DC bisa
Digunakan di stasiun konverter.
5.4.2.2 Kriteria Desain untuk Sirkuit Filter DC
Tegangan interferensi yang diinduksi pada saluran telepon dapat ditandai dengan persamaan berikut:
Tegangan interferensi yang diinduksi pada saluran telepon dapat ditandai dengan persamaan berikut:
Gabungan arus pengganggu yang setara
Semua arus harmonisa dengan bantuan faktor pembobotan terhadap arus gangguan tunggal. Sehubungan dengan gangguan telepon, ini setara dengan jumlah semua arus harmonisa.
Ini juga mencakup faktor-faktor yang menentukan penggandengan antara HVDC dan saluran telepon:
■ ■ Modus operasi sistem HVDC (bipolar atau monopolar dengan logam atau ground return)
■■ Resistansi tanah spesifik pada titik x
Intensitas arus interferensi sangat bergantung pada kondisi operasi HVDC. Dalam operasi monopolar, interferensi telepon secara signifikan lebih kuat daripada operasi bipolar.
Semua arus harmonisa dengan bantuan faktor pembobotan terhadap arus gangguan tunggal. Sehubungan dengan gangguan telepon, ini setara dengan jumlah semua arus harmonisa.
Ini juga mencakup faktor-faktor yang menentukan penggandengan antara HVDC dan saluran telepon:
■ ■ Modus operasi sistem HVDC (bipolar atau monopolar dengan logam atau ground return)
■■ Resistansi tanah spesifik pada titik x
Intensitas arus interferensi sangat bergantung pada kondisi operasi HVDC. Dalam operasi monopolar, interferensi telepon secara signifikan lebih kuat daripada operasi bipolar.
5.4.3 Filter Harmonik Aktif
Filter aktif bisa menjadi pelengkap filter pasif karena kinerjanya yang superior. Mereka dapat dipasang di sisi DC atau di sisi AC konverter. Sambungan ke sistem tegangan tinggi dicapai dengan menggunakan filter pasif, membentuk a
Yang disebut filter hibrid. Pengaturan ini membatasi tingkat tegangan dan tegangan transien pada bagian aktif, sehingga rangking peralatan yang relatif rendah dapat digunakan. Desain yang tepat memungkinkan pemanfaatan karakteristik positif dari filter pasif dan aktif. Selain itu, bagian pasif
Dapat digunakan sebagai filter pasif konvensional jika bagian aktif dilewati untuk keperluan perawatan.
Filter aktif Siemens menggunakan IGBT konverter bersumber tegangan dengan frekuensi peralihan tinggi untuk menghasilkan tegangan keluaran hingga kira-kira
700 Vpeak, mengandung harmonisa hingga ke-50 sesuai kebutuhan. Sistem kontrol dan proteksi berkecepatan tinggi yang kuat memproses arus dan / atau voltase yang diukur pada jaringan dengan sensor yang sesuai dan menghasilkan pulsa kontrol untuk IGBT's
Sebuah transformator sesuai dengan level tegangan dan arus pada keluaran konverter dan memberikan tingkat insulasi yang dibutuhkan. Tujuan dari skema ini adalah untuk menyuntikkan
Harmonisa dalam jaringan dengan amplitudo yang sama dan fase berlawanan dari harmonisa pada titik pengukuran untuk membatalkannya.
Filter untuk aplikasi AC terdiri dari tiga sistem fase tunggal yang dikendalikan oleh sistem kontrol digital yang umum. Perbedaan utama adalah pengukuran: alih-alih mengukur arus garis, filter aktif pada pengukuran Tjele dan menghilangkan harmonisa pada
Busir 400 kV dari stasiun. Ini memiliki keuntungan bahwa kontrol harmonis hanya membutuhkan satu titik pengukuran, dibandingkan dengan skema pengukuran saat ini, yang akan memerlukan untuk mengukur arus pada beberapa titik dan menggabungkan sinyal yang diukur. Keuntungan lainnya adalah filter aktif bekerja seperti filter pasif yang harus dilakukan, yaitu menghilangkan voltase di bus, sehingga tidak mengubah filosofi.
Filter aktif bisa menjadi pelengkap filter pasif karena kinerjanya yang superior. Mereka dapat dipasang di sisi DC atau di sisi AC konverter. Sambungan ke sistem tegangan tinggi dicapai dengan menggunakan filter pasif, membentuk a
Yang disebut filter hibrid. Pengaturan ini membatasi tingkat tegangan dan tegangan transien pada bagian aktif, sehingga rangking peralatan yang relatif rendah dapat digunakan. Desain yang tepat memungkinkan pemanfaatan karakteristik positif dari filter pasif dan aktif. Selain itu, bagian pasif
Dapat digunakan sebagai filter pasif konvensional jika bagian aktif dilewati untuk keperluan perawatan.
Filter aktif Siemens menggunakan IGBT konverter bersumber tegangan dengan frekuensi peralihan tinggi untuk menghasilkan tegangan keluaran hingga kira-kira
700 Vpeak, mengandung harmonisa hingga ke-50 sesuai kebutuhan. Sistem kontrol dan proteksi berkecepatan tinggi yang kuat memproses arus dan / atau voltase yang diukur pada jaringan dengan sensor yang sesuai dan menghasilkan pulsa kontrol untuk IGBT's
Sebuah transformator sesuai dengan level tegangan dan arus pada keluaran konverter dan memberikan tingkat insulasi yang dibutuhkan. Tujuan dari skema ini adalah untuk menyuntikkan
Harmonisa dalam jaringan dengan amplitudo yang sama dan fase berlawanan dari harmonisa pada titik pengukuran untuk membatalkannya.
Filter untuk aplikasi AC terdiri dari tiga sistem fase tunggal yang dikendalikan oleh sistem kontrol digital yang umum. Perbedaan utama adalah pengukuran: alih-alih mengukur arus garis, filter aktif pada pengukuran Tjele dan menghilangkan harmonisa pada
Busir 400 kV dari stasiun. Ini memiliki keuntungan bahwa kontrol harmonis hanya membutuhkan satu titik pengukuran, dibandingkan dengan skema pengukuran saat ini, yang akan memerlukan untuk mengukur arus pada beberapa titik dan menggabungkan sinyal yang diukur. Keuntungan lainnya adalah filter aktif bekerja seperti filter pasif yang harus dilakukan, yaitu menghilangkan voltase di bus, sehingga tidak mengubah filosofi.
5.4.3 Filter Harmonik Aktif
Filter aktif bisa menjadi pelengkap filter pasif karena kinerjanya yang superior. Mereka dapat dipasang di sisi DC atau di sisi AC konverter. Sambungan ke sistem tegangan tinggi dicapai dengan menggunakan filter pasif, membentuk a
Yang disebut filter hibrid. Pengaturan ini membatasi tingkat tegangan dan tegangan transien pada bagian aktif, sehingga rangking peralatan yang relatif rendah dapat digunakan. Desain yang tepat memungkinkan pemanfaatan karakteristik positif dari filter pasif dan aktif. Selain itu, bagian pasif
Dapat digunakan sebagai filter pasif konvensional jika bagian aktif dilewati untuk keperluan perawatan.
Filter aktif Siemens menggunakan IGBT konverter bersumber tegangan dengan frekuensi peralihan tinggi untuk menghasilkan tegangan keluaran hingga kira-kira
700 Vpeak, mengandung harmonisa hingga ke-50 sesuai kebutuhan. Sistem kontrol dan proteksi berkecepatan tinggi yang kuat memproses arus dan / atau voltase yang diukur pada jaringan dengan sensor yang sesuai dan menghasilkan pulsa kontrol untuk IGBT's
Sebuah transformator sesuai dengan level tegangan dan arus pada keluaran konverter dan memberikan tingkat insulasi yang dibutuhkan. Tujuan dari skema ini adalah untuk menyuntikkan
Harmonisa dalam jaringan dengan amplitudo yang sama dan fase berlawanan dari harmonisa pada titik pengukuran untuk membatalkannya.
Filter untuk aplikasi AC terdiri dari tiga sistem fase tunggal yang dikendalikan oleh sistem kontrol digital yang umum. Perbedaan utama adalah pengukuran: alih-alih mengukur arus garis, filter aktif pada pengukuran Tjele dan menghilangkan harmonisa pada
Busir 400 kV dari stasiun. Ini memiliki keuntungan bahwa kontrol harmonis hanya membutuhkan satu titik pengukuran, dibandingkan dengan skema pengukuran saat ini, yang akan memerlukan untuk mengukur arus pada beberapa titik dan menggabungkan sinyal yang diukur. Keuntungan lainnya adalah filter aktif bekerja seperti filter pasif yang harus dilakukan, yaitu menghilangkan voltase di bus, sehingga tidak mengubah filosofi.
Filter aktif dirakit sepenuhnya dalam wadah yang dapat diangkut dan diuji di pabrik sebagai sistem yang lengkap sebelum pengiriman. Ara. 5.4.3-5 menunjukkan filter AC aktif yang terpasang (dalam wadah) di gardu Tjele.
Filter aktif bisa menjadi pelengkap filter pasif karena kinerjanya yang superior. Mereka dapat dipasang di sisi DC atau di sisi AC konverter. Sambungan ke sistem tegangan tinggi dicapai dengan menggunakan filter pasif, membentuk a
Yang disebut filter hibrid. Pengaturan ini membatasi tingkat tegangan dan tegangan transien pada bagian aktif, sehingga rangking peralatan yang relatif rendah dapat digunakan. Desain yang tepat memungkinkan pemanfaatan karakteristik positif dari filter pasif dan aktif. Selain itu, bagian pasif
Dapat digunakan sebagai filter pasif konvensional jika bagian aktif dilewati untuk keperluan perawatan.
Filter aktif Siemens menggunakan IGBT konverter bersumber tegangan dengan frekuensi peralihan tinggi untuk menghasilkan tegangan keluaran hingga kira-kira
700 Vpeak, mengandung harmonisa hingga ke-50 sesuai kebutuhan. Sistem kontrol dan proteksi berkecepatan tinggi yang kuat memproses arus dan / atau voltase yang diukur pada jaringan dengan sensor yang sesuai dan menghasilkan pulsa kontrol untuk IGBT's
Sebuah transformator sesuai dengan level tegangan dan arus pada keluaran konverter dan memberikan tingkat insulasi yang dibutuhkan. Tujuan dari skema ini adalah untuk menyuntikkan
Harmonisa dalam jaringan dengan amplitudo yang sama dan fase berlawanan dari harmonisa pada titik pengukuran untuk membatalkannya.
Filter untuk aplikasi AC terdiri dari tiga sistem fase tunggal yang dikendalikan oleh sistem kontrol digital yang umum. Perbedaan utama adalah pengukuran: alih-alih mengukur arus garis, filter aktif pada pengukuran Tjele dan menghilangkan harmonisa pada
Busir 400 kV dari stasiun. Ini memiliki keuntungan bahwa kontrol harmonis hanya membutuhkan satu titik pengukuran, dibandingkan dengan skema pengukuran saat ini, yang akan memerlukan untuk mengukur arus pada beberapa titik dan menggabungkan sinyal yang diukur. Keuntungan lainnya adalah filter aktif bekerja seperti filter pasif yang harus dilakukan, yaitu menghilangkan voltase di bus, sehingga tidak mengubah filosofi.
Filter aktif dirakit sepenuhnya dalam wadah yang dapat diangkut dan diuji di pabrik sebagai sistem yang lengkap sebelum pengiriman. Ara. 5.4.3-5 menunjukkan filter AC aktif yang terpasang (dalam wadah) di gardu Tjele.
Salah satu pengendali harmonik didedikasikan untuk
masing-masing harmonik yang dipilih untuk eliminasi oleh aksi filter aktif.
Dalam pengendali harmonis ini, harmonik tertentu diisolasi dan dinyatakan
dengan sinyal kompleks dalam domain frekuensi.
Hal ini dilakukan melalui perkalian dengan sin (hωt) dan cos (hωt), di mana h adalah urutan harmonik, ω frekuensi sudut jaringan dan t waktu. Kedua sinyal ortogonal ini dihasilkan oleh sebuah modul yang disinkronisasi oleh komponen fundamental arus saring. Pasangan sinyal yang diperoleh setelah perkalian dan penyaringan tersebut memberi pengontrol kompleks dengan karakteristik PI. Out-put controller kemudian digeser kembali ke domain waktu dengan perkalian dengan cos (hωt) dan sin (hωt). Proses dasarnya linier, sehingga semua harmonis
Pengendali dapat beroperasi secara bersamaan dan jumlah semua output pengontrol harmonik memberi bentuk gelombang yang dibutuhkan oleh filter aktif. Sinyal ini kemudian diberikan ke modul kontrol IGBT, yang meliputi
Modulasi lebar pulsa selain fungsi untuk proeksi dan pengawasan konverter.
Hal ini dilakukan melalui perkalian dengan sin (hωt) dan cos (hωt), di mana h adalah urutan harmonik, ω frekuensi sudut jaringan dan t waktu. Kedua sinyal ortogonal ini dihasilkan oleh sebuah modul yang disinkronisasi oleh komponen fundamental arus saring. Pasangan sinyal yang diperoleh setelah perkalian dan penyaringan tersebut memberi pengontrol kompleks dengan karakteristik PI. Out-put controller kemudian digeser kembali ke domain waktu dengan perkalian dengan cos (hωt) dan sin (hωt). Proses dasarnya linier, sehingga semua harmonis
Pengendali dapat beroperasi secara bersamaan dan jumlah semua output pengontrol harmonik memberi bentuk gelombang yang dibutuhkan oleh filter aktif. Sinyal ini kemudian diberikan ke modul kontrol IGBT, yang meliputi
Modulasi lebar pulsa selain fungsi untuk proeksi dan pengawasan konverter.
5.5 Surge Arrester
Arus surja Siemens dirancang secara optimal dengan persyaratan sebagai berikut:
■ ■ Kinerja polusi yang sangat baik untuk wilayah pesisir dan gurun pasir atau di daerah dengan polusi udara industri yang ekstrem.
■ ■ Kestabilan mekanis yang tinggi, mis. Untuk digunakan di zona seismik.
■■ Perilaku menghilangkan tekanan yang sangat dapat diandalkan untuk penggunaan di area yang membutuhkan perlindungan khusus.
Terlebih lagi, semua arester gelombang Siemens berukuran puluhan tahun dan bahan yang digunakan memberikan kontribusi terhadap perlindungan lingkungan.
Tugas utama arester adalah melindungi peralatan dari efek tegangan lebih. Selama operasi normal, seharusnya tidak ada efek negatif pada sistem tenaga. Selain itu, arester harus mampu menahan lonjakan khas tanpa menimbulkan kerusakan. Resistor non linier dengan sifat berikut memenuhi persyaratan ini:
Resistansi rendah saat lonjakan sehingga tegangan lebih terbatas
Resistansi tinggi selama operasi normal untuk menghindari efek negatif pada sistem daya dan
■ ■ Kemampuan penyerapan energi yang memadai untuk operasi yang stabil
Arester MO (Metal Oxide) digunakan pada sistem tenaga tegangan menengah, tinggi dan ekstra tinggi.
Di sini, tingkat perlindungan yang sangat rendah dan kemampuan penyerapan energi yang tinggi yang disediakan selama gelombang switching sangat penting. Untuk level tegangan tinggi, konstruksi sederhana Arester MO selalu merupakan keuntungan.
Arrester dengan Polimer Perumahan
Ara. 5.5-2 menunjukkan dua arsitek Siemens MO dengan berbagai jenis perumahan. Sebagai tambahan Untuk apa yang sudah biasa sampai sekarang - perumahan porselen - Siemens juga menawarkan generasi terbaru arester surja tegangan tinggi dengan perumahan polimer.
Arus surja Siemens dirancang secara optimal dengan persyaratan sebagai berikut:
■ ■ Kinerja polusi yang sangat baik untuk wilayah pesisir dan gurun pasir atau di daerah dengan polusi udara industri yang ekstrem.
■ ■ Kestabilan mekanis yang tinggi, mis. Untuk digunakan di zona seismik.
■■ Perilaku menghilangkan tekanan yang sangat dapat diandalkan untuk penggunaan di area yang membutuhkan perlindungan khusus.
Terlebih lagi, semua arester gelombang Siemens berukuran puluhan tahun dan bahan yang digunakan memberikan kontribusi terhadap perlindungan lingkungan.
Tugas utama arester adalah melindungi peralatan dari efek tegangan lebih. Selama operasi normal, seharusnya tidak ada efek negatif pada sistem tenaga. Selain itu, arester harus mampu menahan lonjakan khas tanpa menimbulkan kerusakan. Resistor non linier dengan sifat berikut memenuhi persyaratan ini:
Resistansi rendah saat lonjakan sehingga tegangan lebih terbatas
Resistansi tinggi selama operasi normal untuk menghindari efek negatif pada sistem daya dan
■ ■ Kemampuan penyerapan energi yang memadai untuk operasi yang stabil
Arester MO (Metal Oxide) digunakan pada sistem tenaga tegangan menengah, tinggi dan ekstra tinggi.
Di sini, tingkat perlindungan yang sangat rendah dan kemampuan penyerapan energi yang tinggi yang disediakan selama gelombang switching sangat penting. Untuk level tegangan tinggi, konstruksi sederhana Arester MO selalu merupakan keuntungan.
Arrester dengan Polimer Perumahan
Ara. 5.5-2 menunjukkan dua arsitek Siemens MO dengan berbagai jenis perumahan. Sebagai tambahan Untuk apa yang sudah biasa sampai sekarang - perumahan porselen - Siemens juga menawarkan generasi terbaru arester surja tegangan tinggi dengan perumahan polimer.
Sumber www.siemens.com/energy/hvdc
