FACTS ist die Abkürzung für Flexible AC Transmitter System. Ein flexibles Wechselstromübertragungssystem (FACTS) erhöht die Zuverlässigkeit von Wechselstromnetzen. Das IEEE definiert FACTS als Wechselstromübertragungssysteme, die leistungselektronikbasierte und andere statische Steuerungen integrieren, um die Steuerbarkeit und Leistungsübertragbarkeit zu verbessern. zuvor haben wir diskutiert “ Bedarf an FAKTEN und Typen ''
Sie verbessern die Stromqualität und die Übertragungseffizienz von der Erzeugung über die Übertragung bis hin zu privaten und industriellen Verbrauchern. In diesem Artikel wird das flexible Wechselstromsendesystem mit Thyristorschalter erläutert.
Flexibles AC-Sendersystem mit TSR
Ein flexibles Wechselstromsendesystem (FACTS) besteht aus statischen Geräten, für die verwendet wird Wechselstromübertragung von elektrischen Signalen. Es wird verwendet, um die Steuerbarkeit zu erhöhen und die Leistungsübertragungsfähigkeit eines Wechselstromübertragungssystems zu erhöhen. Dieses Projekt kann mithilfe von erweitert werden Methode zur Steuerung des Zündwinkels zur reibungslosen Spannungsregelung.
Das flexible AC-Transmittersystem erhöht die Zuverlässigkeit von AC-Netzen und senkt die Stromversorgungskosten. Sie erhöhen auch die Übertragungsqualität und die Effizienz der Kraftübertragung.
Blockdiagramm des flexiblen AC-Sendersystems
Diese Methode wird beim Laden der Übertragungsleitung oder bei geringer Last am Empfängerseite angewendet. Bei geringer oder keiner Last fließt ein sehr geringer Strom durch die Übertragungsleitungen und die Nebenschlusskapazität in der Übertragungsleitung wird dominant. Dies bewirkt eine Spannungsverstärkung, aufgrund derer die Empfängerendspannung doppelt so hoch werden kann wie die Sendeendspannung.
Um dies zu kompensieren, wird die Shunt-Induktivitäten werden automatisch über die Übertragungsleitung verbunden. In diesem System wird die Vorlaufzeit zwischen dem Nullspannungsimpuls und dem Nullstromimpuls, die ordnungsgemäß von einem geeigneten Operationsverstärker erzeugt werden, zwei Interrupt-Pins des Mikrocontrollers zugeführt.
Arten von Steuerungen für flexible AC-Transmittersysteme
- Seriensteuerung
- Shunt-Controller
- Kombinierte Serie-Serie-Steuerung
- Kombinierter Serien-Shunt-Controller
Arten von FACTS-Controllern
Thyristor
Ein Thyristor ist eine vierschichtige Halbleiterbauelement mit drei Anschlüssen. Die vier Schichten werden durch abwechselnde Halbleiter vom p-Typ und n-Typ gebildet. Auf diese Weise wird eine pn-Verbindungsvorrichtung gebildet. Dieses Gerät wird auch als bezeichnet Silicon Controlled Switch (SCS) wegen des Siliziumhalbleiters darin und es ist eine bistabile Vorrichtung.
Thyristorsymbol
Ein Thyristor ist ein unidirektionales Gerät und kann als Leerlaufschalter oder als Gleichrichterdiode betrieben werden. Die drei Anschlüsse des Thyristors werden als Anode (A), Kathode (K) und Gate (G) bezeichnet.
Die Anode ist positiv, die Kathode ist negativ und das Gate wird zur Steuerung des Eingangssignals verwendet. Es verfügt über zwei pn-Übergänge, die mit hoher Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet werden können. Das Folgende zeigt die Schichten und Anschlüsse des Thyristors mit seinem Symbol.
Thyristor
Der Thyristor hat drei grundlegende Betriebszustände
- Reverse Blocking
- Vorwärtsblockierung
- Vorwärtsleitung
Reverse Blocking: In dieser Betriebsart blockiert der Thyristor den Strom in der gleichen Richtung wie die einer Diode mit Sperrvorspannung.
Vorwärtsblockierung: In dieser Betriebsart blockiert der Thyristor die Vorwärtsstromleitung, die normalerweise von einer Vorwärtsvorspannungsdiode getragen wird.
Vorwärtsleitung: In dieser Betriebsart wurde der Thyristor in die Leitung ausgelöst. Es leitet weiter, bis der Durchlassstrom unter einen Schwellenwert fällt, der als „Haltestrom“ bezeichnet wird.
Thyristorgeschalteter Reaktor
ZU Thyristor geschalteter Reaktor wird in Stromübertragungssystemen verwendet. Es ist eine Reaktanz, die in Reihe mit einem bidirektionalen Thyristorwert geschaltet ist. Der Wert des Thyristors ist phasengesteuert, wodurch der Wert der gelieferten Blindleistung an sich ändernde Systembedingungen angepasst werden kann.
TSR kann verwendet werden, um den Spannungsanstieg auf leicht belasteten Übertragungsleitungen zu begrenzen. Der Strom in TSR wird durch Variieren des Zündverzögerungswinkels von maximal bis null variiert.
TSR kann verwendet werden, um den Spannungsanstieg auf leicht belasteten Übertragungsleitungen zu begrenzen. Der Strom in TSR wird durch Variieren des Zündverzögerungswinkels von maximal bis null variiert.
Die folgende Schaltung zeigt die TSR-Schaltung. Wenn der Strom fließt, wird die Drossel durch den Zündwinkel des Thyristors gesteuert. Während jeder Halbwelle erzeugt der Thyristor den Auslöseimpuls durch die gesteuerte Schaltung.
Thyristorgeschalteter Reaktor
Schaltung von TSR
ZU Thyristor geschalteter Reaktor ist eine dreiphasige Baugruppe, die in einer Delta-Anordnung verbunden ist, um eine teilweise Aufhebung der Harmonischen zu ermöglichen. Der Hauptthyristorreaktor ist in zwei Hälften geteilt, wobei das Thyristorventil zwischen den beiden Hälften angeschlossen ist.
TSR-Schaltung
Dies schützt das Ventil des Thyristorreaktorkreises vor Beschädigungen durch Überschläge und Blitzeinschläge.
Der Hauptthyristorreaktor ist in zwei Hälften geteilt, wobei das Thyristorventil zwischen den beiden Hälften angeschlossen ist. Dies schützt das Ventil des Thyristorreaktorkreises vor Beschädigungen durch Überschläge und Blitzeinschläge.
Funktionsprinzip
Der Strom im Thyristor wird durch Variieren des Zündverzögerungswinkels (α) von maximal auf null variiert. Es ist definiert als der Verzögerungswinkel von dem Punkt, an dem die Spannung positiv wird, bis zu dem Punkt, an dem das Thyristorventil eingeschaltet wird und der Strom zu fließen beginnt.
Der maximale Strom wird erhalten, wenn α 90o beträgt. Zu diesem Zeitpunkt soll TCR in voller Leitung sein. Der Effektivstrom ist gegeben durch
Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr
Wo
Vsvc ist der Effektivwert der Sammelschienenspannung von Leitung zu Leitung
Ltcr ist der gesamte TCR-Wandler für die Phase
Die folgende Wellenform ist die Spannung und der Strom des TCR.
TSR-Betrieb
Vorteile des Thyristors
- Es kann mit hohem Strom umgehen
- Es kann mit Hochspannung umgehen
Anwendungen von Thyristor
- Wird bei der elektrischen Energieübertragung verwendet
- Wird in Wechselstromkreisen zur Steuerung der Wechselstromausgangsleistung verwendet.
- Wird in Wechselrichtern verwendet, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln
Anwendungen von FACTS
- Wird zur Steuerung des Stromflusses verwendet
- Dämpfung der Schwingung des Stromversorgungssystems
- Reduziert die Erzeugungskosten
- Steady-State-Spannungsstabilität
- HVAC-Anwendung (Heating Ventilation and Air Conditioning)
- Flimmerminderung
Ich hoffe, Sie haben das Konzept des flexiblen Wechselstromübertragungssystems aus dem obigen Artikel verstanden. Wenn Sie Fragen zu diesem Konzept oder zu elektrischen und elektronischen Projekten haben, verlassen Sie den Kommentarbereich unten.
