FACTS és l’acrònim del sistema de transmissor de CA flexible. Un sistema de transmissió de CA flexible (FACTS) augmenta la fiabilitat de les xarxes de corrent altern. El IEEE defineix FACTS com a sistemes de transmissió de corrent altern que integren controladors estàtics basats en electrònica de potència i altres per millorar la controlabilitat i la transferència de potència. anteriorment hem comentat ' Necessitat de FETS i tipus '
Milloren la qualitat de l'energia i l'eficiència de la transmissió des de la generació fins a la transmissió fins als consumidors privats i industrials. En aquest article, parlem del sistema de transmissor de CA flexible que utilitza el commutador de tiristor.
Sistema de transmissor de CA flexible mitjançant TSR
Un sistema de transmissor de CA flexible (FACTS) consisteix en equips estàtics per als quals s’utilitza Transmissió de corrent altern de senyals elèctrics. S'utilitza per augmentar la controlabilitat i augmentar la capacitat de transferència de potència d'un sistema de transmissió de corrent altern. Aquest projecte es pot millorar utilitzant metodologia de control de l’angle de tir per controlar sense problemes la tensió.
El sistema de transmissor de CA flexible augmenta la fiabilitat de les xarxes de corrent altern i redueix els costos de subministrament d’energia. També augmenten la qualitat de la transmissió i l’eficiència de la transmissió de potència.
Diagrama de blocs del sistema de transmissors de CA flexible
Aquest mètode s’utilitza mentre es carrega la línia de transmissió o quan hi ha una càrrega baixa a l’extrem del receptor. Quan hi ha una càrrega baixa o nul·la, el corrent molt baix circula per les línies de transmissió i la capacitat de derivació a la línia de transmissió esdevé dominant. Això provoca una amplificació de la tensió a causa de la qual la tensió final del receptor pot arribar a ser doble que la tensió final d’enviament.
Per compensar això, el inductors de derivació es connecten automàticament a través de la línia de transmissió. En aquest sistema, el temps d’execució entre l’impuls de zero voltatge i l’impuls de zero corrent degudament generat per un amplificador operatiu adequat s’alimenta a dos pins d’interrupció del microcontrolador.
Tipus de controladors de sistemes de transmissors de CA flexibles
- Controlador de la sèrie
- Controlador de derivació
- Controlador combinat sèrie-sèrie
- Controlador combinat de sèrie-derivació
Tipus de controladors de FETS
Tiristor
Un tiristor és un dispositiu semiconductor de quatre capes i tres terminals. Les quatre capes estan formades per semiconductors alternatius de tipus p i n. Formant així un dispositiu d’unió p-n. Aquest dispositiu també es diu com Commutador controlat de silici (SCS) a causa del semiconductor de silici que hi ha i és un dispositiu biestable.
Símbol de tiristor
Un tiristor és un dispositiu unidireccional i pot funcionar com a interruptor de circuit obert o com a díode rectificador. Els tres terminals del tiristor s’anomenen ànode (A), càtode (K) i porta (G).
L’ànode és positiu, el càtode és negatiu i la porta s’utilitza per controlar el senyal d’entrada. Té dues unions p-n que es poden activar i desactivar a velocitats ràpides. A continuació es mostren les capes i els terminals del tiristor amb el seu símbol.
Tiristor
El tiristor té tres estats bàsics de funcionament
- Bloqueig invers
- Bloqueig cap endavant
- Direcció endavant
Bloqueig invers: En aquest mode de funcionament, el tiristor bloqueja el corrent en la mateixa direcció que la d’un díode de polarització inversa.
Bloqueig cap endavant: En aquest mode de funcionament, el tiristor bloqueja la conducció de corrent cap endavant que normalment porta un díode de biaix cap endavant.
Direcció endavant: En aquest mode de funcionament, el tiristor s'ha desencadenat en conducció. Continua conduint-se fins que el corrent cap endavant cau per sota d’un nivell llindar anomenat ‘corrent de retenció’.
Reactor commutat de tiristor
A reactor de tiristor commutat s’utilitza en sistemes de transmissió d’energia elèctrica. És una reactància connectada en sèrie amb un valor de tiristor bidireccional. El valor del tiristor està controlat per fase, cosa que permet ajustar el valor de la potència reactiva subministrada per tal de complir les condicions canviants del sistema.
El TSR es pot utilitzar per limitar les pujades de tensió de les línies de transmissió poc carregades. El corrent a TSR varia de màxim a zero variant l'angle de retard de disparació.
El TSR es pot utilitzar per limitar les pujades de tensió de les línies de transmissió poc carregades. El corrent a TSR varia de màxim a zero variant l'angle de retard de disparació.
El següent circuit mostra el circuit TSR. Quan el corrent flueix, el reactor està controlat per l'angle de tir del tiristor. Durant cada mig cicle, el tiristor produeix el pols de desencadenament a través del circuit controlat.
Reactor commutat de tiristor
Circuit de TSR
A reactor de tiristor commutat és un conjunt trifàsic que es connecta en una disposició delta per proporcionar una cancel·lació parcial dels harmònics. El reactor principal de tiristor es divideix en dues meitats, amb la vàlvula de tiristor connectada entre les dues meitats.
Circuit TSR
Això protegeix la vàlvula del circuit del reactor de tiristor dels danys causats per flashovers i llamps.
El reactor principal de tiristor es divideix en dues meitats, amb la vàlvula de tiristor connectada entre les dues meitats. Això protegeix la vàlvula del circuit del reactor de tiristor dels danys causats per flashovers i llamps.
Principi de funcionament
El corrent al tiristor varia de màxim a zero variant l'angle de retard de disparació (α). Es defineix com l’angle de retard des del punt en què la tensió es torna positiva fins al punt en què s’activa la vàlvula de tiristor i comença a fluir el corrent.
El corrent màxim s’obté quan l’α és de 90o. En aquest punt, es diu que TCR està en plena conducció. El corrent RMS ve donat per
Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr
On
Vsvc és el valor RMS de la tensió de la barra de bus de línia a línia
Ltcr és el transductor TCR total de fase
La forma d'ona següent és la tensió i el corrent de TCR.
Funcionament TSR
Avantatges de Tiristor
- Pot suportar corrents elevats
- Pot suportar alta tensió
Aplicacions de Tiristor
- S’utilitza en la transmissió d’energia elèctrica
- S’utilitza en circuits de potència alterns per controlar la potència de sortida alterna.
- S’utilitza en inversors per convertir el corrent continu en corrent altern
Aplicacions de FETS
- S’utilitza per controlar el flux d’energia
- Amortiment de l’oscil·lació del sistema de potència
- Redueix el cost de generació
- Estabilitat de la tensió en estat estacionari
- Aplicació HVAC (Ventilació per Calefacció i Aire Acondicionat)
- Mitigació de parpelleig
Espero que hagueu entès el concepte del sistema flexible de transmissió de CA de l'article anterior. Si teniu cap pregunta sobre aquest concepte o sobre els projectes elèctrics i electrònics, deixeu la secció de comentaris a continuació.
