Modul de fero-rezonanță apare într-un circuit care conține o sursă de EMF cu o rezistență internă capacitivă și o inductanță neliniară. Acest mod este quasiistar (poate dura o lungă perioadă de timp), iar oscilațiile rezonante apar atât la frecvența fundamentală, cât și la subarmonica 1/3 sau 1/5 și pot fi chiar haotice. În modul de fero-rezonanță, curentul în bobina VN VT crește substanțial, ceea ce duce la supraîncălzirea și deteriorarea transformatorului.
Fenomenul fero-rezonanței este bine înțeles, iar protecția față de acesta este asigurată sub forma unor măsuri organizatorice și tehnice [1]. Cele mai multe dintre măsurile tehnice de combatere a fero-rezonanței implică o creștere constantă sau temporară a pierderilor active în circuitul rezonant. Dacă aceste pierderi depășesc puterea de limitare pe care sursa EMF o poate oferi la o anumită rezistență de tensiune și capacitate, sunt încălcate condițiile pentru existența fero-rezonanței.
Modele matematice ale TN.
Calculele acestei dependențe, precum și dependența pierderilor active din fiecare strat de intensitatea câmpului magnetic sunt realizate prin soluția numerică a ecuațiilor Maxwell prin metoda elementului finit din pachetul FEMLAB. Dependența inducției medii în straturile foii pe intensitatea câmpului magnetic pe suprafața foii este prezentată în Fig. 2, a. La compunerea circuitului magnetic pentru înlocuirea miezului magnetic al NAMI, foaia de oțel structural, ținând cont de defalcarea în straturi, este de șase rezistențe magnetice paralele neliniare. Aceste rezistențe sunt de 12 ori mai mici decât rezistențele magnetice ale straturilor, deoarece toate foile de oțel structural din circuitul magnetic sunt șase și fiecare este simetric față de mijloc (straturile sunt împărțite în jumătăți de coli). Circuitul magnetic pentru înlocuirea NWT tip NAM-500 este prezentat în Fig. 2, b. Schema electrică de substituție este prezentată în Fig. 2, c. În circuitul din Fig. 2, b: F1 - înfășurarea MDS VN TN; n1 - numărul de rotații ale înfășurării HV; 1 - legătura fluxului total în miezul magnetic TH; ES - legătura de flux în oțelul electric; KS1KS6 - legături de flux în straturile de tablă de oțel structural; RES, RKS1-RKS6 - rezistență magnetică la debit, respectiv, în oțelul electric și în straturile din tablă de oțel structural.
În circuitul din Fig. 2, c: nM - numărul de circuite magnetice conectate în serie în cascada NAMI500; RES0, RKS01-RKS06 - rezistențe active care simulează pierderile în oțelul electric și în straturile din tablă de oțel structural; R1, L1 - rezistența și inductanța dispersiei înfășurării VN VT. Din dependențele din Fig. 2a, vedem că câmpul magnetic penetrează adâncimea foii de oțel structural cu numai 1-1,5 mm.
Comutarea terminalelor unice.
Întreruptoarele de 500 kV sunt multifuncționale. Întreruptoarele de rupere actuale sunt, de obicei, două, atât în aer, cât și în cele izolate cu gaz (inclusiv cele străine, de exemplu, de la ABB). Pentru o distribuție uniformă a tensiunii în discontinuități, sunt conectate în paralel condensatoare speciale (separatoare de tensiune). După deconectarea întreruptorului, obiectul decuplat (sistemul de magistrală) rămâne conectat la sursa de tensiune prin capacitatea echivalentă a separatoarelor de pe discontinuități.
Pentru a deconecta complet conexiunea, este necesar un întrerupător de deconectare. condensatoare gunaoie, șunt întrerupătoare discontinuități, împreună cu bara colectoare containerului și echipamentul conectat la sol formează circuitul ferorezonant .żn rețele 110-220 kV numărul de comutare de circuit simultan deconectate aranjament de autobuz poate fi foarte mare. La SS 500 kV, conexiunile sunt de obicei mult mai mici, în plus, ORU-500 este de obicei proiectat în conformitate cu schemele 3/2 sau 4/3. Circuitul ORU-500, realizat conform schemei 3/2, este prezentat în Fig. 3, a. Transformatorul de tensiune este instalat pe secțiunea CШ1. Când această secțiune este deconectată, două întreruptoare de circuit de 500 kV sunt deconectate în paralel. Capacitățile separatoarelor din întreruptoarele de 500 kV variază în limite destul de largi, în funcție de tipul întrerupătorului. Cele mai mici capacități ale întreruptoarelor de tip VNV sunt 330 pF, cea mai mare dintre comutatoarele tip B este de 550 pF. Astfel, capacitatea echivalentă totală a separatoarelor de comutare în circuitul din Fig. 3 și poate fi de 660-1100 pF. Capacitatea totală a pământului poate fi estimată ca capacitatea CN (125 pF), capacitatea de separatoarelor (2 x 200 pF), comutatoarele (2 x 125 pF) și busbar (10 pF / m
300 pF), adică 1075 pF. Schema de calcul pentru studierea proceselor când se deconectează magistrală este ilustrată în Fig. 3, b. Rezultatele simulării călătoriei unei singure magistrale în schema cu un TN de tip NKF-500 și NAMI-500 sunt prezentate în Fig. 4. și Fig. 5, respectiv.
Capacitatea divizoarelor și a autobuzelor: C1 = 1100 pF, C2 = 1075 pF, tensiunea sursă 500 / v-3 kV, oprirea apare la momentul tensiunii maxime pe VT (0,1 s de la începutul calculului). Se poate observa din oscilogramele computerizate că în TH de tip NKF în acest caz apare o fero-rezonanță stabilă, cu curentul de acțiune fiind de 0,73 A. În acest mod, TH va eșua rapid. În timpul funcționării, este cunoscut un caz de deteriorare a tipului TNF NKF500 în 1973 la Kostromskaya GRES, iar raportul busbar-urilor cu comutatoarele a fost: 1.1 / 1.015 nF. Un proces stabil este, de asemenea, creat într-un TM de tip NAMI, dar pe o subarmonică 1/3 și cu un curent efectiv mult mai scăzut. Posibilitatea apariției fero-rezonanței în circuitul din Fig. 3, b (atunci când bara liberă este deconectată) depinde de doi factori principali: tensiunea sursei și mărimea și raportul dintre capacitățile separatoarelor și barelor de bare.
Prin efectuarea numeroase calcule prin variația acestor recipiente (egale cu tensiunea nominală) poate fi preparat ferorezonanței zona existenta (parametrii zonei periculoase). Aceste zone pentru TN NKF-500 și NAMI500 sunt prezentate în Fig. 6 (sursa de tensiune 525 / v-3 kV) .Din această figură arată că, atunci când totalul NKF divizorilor nF capacitate de 1 (două sau mai multe off switch-uri) la primar sau ferorezonanței subarmonica 1/3 apare practic la orice container busbar. Rezistența la fero-armonică este însoțită de supratensiuni semnificative (până la 3,0 Uf.max). Trecerea singur cu bare TN ne-tip, la un anumit raport de containere, de asemenea, duce la modul ferorezonanță. O caracteristică caracteristică este că un proces stabil se produce numai pe o subarmonică de 1/3. Ieșind cu curenti relativ mici, de exemplu, chiar și pentru valori mari de capacitate C1 = C2 = 4 nF IVN.TN.eff = 0,32 A.
Rezultatele studiilor experimentale.
Testele TN tip NKF-500 500 și US-deținute în schema de sinteză care simulează condițiile testelor la scară naturală în secțiunea substație când anvelopa deconectată montată pe aceasta comutatoare VT mnogorazryvnymi. O diagramă schematică a testelor este prezentată în Fig. 7.
În circuitul din Fig. 7: IP - alimentare - cascadă de transformatoare; V - comutator VG-500; DN1, DN2 - divizoare capacitive de tensiune; C1 - Condensator baterie DMRU-55-0,0033U1 simulează o capacitate totală de condensatoare, shunt întrerupătoare pauze; C2 - baterie de condensatoare DMK-190-3.3UHL1, care simulează capacitatea autobuzelor și echipamentelor conectate la sol; ITN - transformator de tensiune supus încercării; Ш - șunt de măsurare; ЗШ1, ЗШ2 - bile de protecție. Testele au fost efectuate la diverși parametri de circuit - raporturi capacitances C1 / C2: 1210/1335, 2350/2855; 3440/4285 pF în combinație cu variația fazei de comutare (declanșare) a întreruptorului. În procesul de testare au fost înregistrate următoarele caracteristici: im - valoarea maximă (vârf) a curentului în bobina primară TH; I - valoarea efectivă a curentului în bobina primară; utр - valoarea maximă (vârf) de tensiune pe ТН. Rezultatele testelor într-o formă generalizată sunt prezentate în tabel, unde sunt date caracteristicile de rezonanță ale TH obținute în diferite serii de experimente. intervale determinate de valori caracteristice care au fost obținute la unghiuri diferite în ceea ce privește trecerea trecerea la tensiunea maximă pe sursa de la 0 la 80 de grade. După cum rezultă din datele prezentate, atunci când este testat NKF-500 ferorezonanței observate la armonica fundamentală, și atunci când este testat US-500 - ferorezonanței doar subarmonica 1/3.
Atunci când aceste caracteristici de rezonanță NKF-500 și US-500 în mod semnificativ diferite (spre deosebire de curent mai mult decât un ordin de mărime). Atunci când este testat NKF-500 a existat o creștere semnificativă a VT tensiune de tensiunea nominală, iar valoarea efectivă curentă în VT lichidare depășesc în mod semnificativ valoarea admisă. La testarea 500 US-on VT tensiune, în contrast, nu a fost semnificativ diferită de tensiunea nominală și valoarea efectivă a curentului în înfășurarea VT au rămas relativ nebolshim.Harakternye experimentat undă procesează NKF-500 și US-500, obținut atunci când comutatorul este oprit la un raport de 1210 containere / 1335 pF sunt arătate în Fig. 8, 9. în experimentul cu NKF (vezi. Fig. 8) a avut loc declanșarea bile ZSH1 de protecție împotriva supratensiunilor la sursă la timp de 0,2 sec. Până în acest moment, o TNF a observat o rezonanță fero-aparentă.
forme de undă cu experiență sunt în concordanță cu rezultatele simulării pe calculator (vezi. fig. 4, 5), ceea ce indică caracterul adecvat al modelelor matematice. Diferența dintre datele experimentale și cele calculate nu depășește 5-7%. Câteva discrepanțe între rezultatele obținute în urma calculului și datele experimentale au fost obținute numai în cea de-a doua serie de experimente, unde nu sa observat un proces fero-rezonanță stabil. Motivul pentru acest lucru ar putea fi pierderi suplimentare neînregistrate sau un defect accidental în circuitul de testare.
Concluzia.
Utilizarea transformatoarelor de tensiune NAMI-500 este o măsură foarte eficientă pentru prevenirea fero-rezonanței în rețelele de 500 kV. Deoarece rezultatele cercetării, apariția ferorezonanței în Schemele de contact 500 la deconectarea oshinovok inactiv posibilă numai 1/3 subarmonica (16,7 Hz), cu o creștere relativ mică a tensiunii de pe VT în timpul ferorezonanței și curenții din VT bobina care nu depășește 0 3 A.
Având în vedere posibilitatea de ferorezonanței la 1/3 subarmonică caracteristică foarte importantă pentru aplicațiile SUA-500 ar putea fi dependentă de valoarea admisă valoarea efectivă a curentului în înfășurarea primară în modul ferorezonanței TN durata regimului. Sarcina determinarea experimentală sau calcularea următoarelor caracteristici trebuie să fie proprietăți antiresonant fază de investigare TN US-500 de tip.
Recomanda acest articol altora!
Trimiteți-le prietenilor: