Hva er spenningssvingning?

Hva er spenningssving?

Definisjon

Spenningssving defineres som en plutselig og unormal økning i spenningen som kan skade elektrisk utstyr i en installasjon. Overspenninger i strømledninger oppstår på grunn av en økning i spenningen mellom faser eller mellom en fase og jord. Spenningssvinger deles hovedsakelig inn i to bredere typer: interne og eksterne spenninger.

Typer spenningssvinger

Overspenninger i et kraftverk kan utløses enten av interne forstyrrelser eller atmosfæriske fenomener. Basert på opphavet til disse overspenningene, deles spenningssvinger inn i to hovedkategorier:

• Intern overspenning

• Ekstern overspenning

Intern overspenning

Når spenningen i et kraftsystem øker over dens nominelle verdi på egen hånd, refereres det til som intern overspenning. Interne overspenninger kan være midlertidige, dynamiske eller stasjonære. Hvis overspenningbølget er midlertidig, har dens frekvens ingen sammenheng med det normale systemfrekvensen, og den varer typisk bare noen få sykluser.

Midlertidige overspenninger kan induceres av drift av brytere under slåing av induktive eller kapasitive belastninger. De kan også genereres når veldig små strømmer blir avbrutt eller når en fase i et system med isolert nøytral plutselig blir jordet.

Dynamiske overspenninger forekommer ved det normale systemfrekvensen og varer bare noen få sekunder. Disse kan genereres når en generator kobles fra eller når en stor del av belastningen plutselig fjernes.

Stasjonære overspenninger forekommer ved systemfrekvensen og kan vare i lang tid, noen ganger opp til en time. Slike overspenninger genereres når en jordfeil på en linje varetar i lang tid. De kan også forårsakes når nøytralen jordes gjennom en buelukningsbobin, som fører til overspenning på de sunne fasene.

Disse interne overspenningene kan overstige tre til fem ganger den normale fasen - til - nøytral toppspenningen i systemet. Imidlertid er de relativt mindre skadelige for utstyr med riktig isolering.

Interne overspenninger forårsakes hovedsakelig av følgende faktorer:

• Slåing på ubelasted linje: Under slåingsoperasjoner, når en linje kobles til en spenningskilde, initieres reisende bølger. Disse bølgene lader raskt linjen. I øyeblikket av frakobling, kan spenningen av disse bølgene øyeblikkelig nå en størrelse som ikke overstiger dobbelt så mye som spenningskilden.

• Plutselig åpning av belastningslinje: Når belastningen på en linje plutselig fjernes, genereres en midlertidig spenning av verdien e = iz0. Her representerer i den øyeblikkelige verdien av strømmen i øyeblikket av linjeåpning, og (z0) er den naturlige eller svingimpedansen i linjen. Den midlertidige overspenningen på linjen er uavhengig av linjespenningen. Dermed er et lavspenningsoverføringsystem like sannsynlig å oppleve overspenninger av samme størrelse som et høyspenningsystem.

• Isolasjonsfeil: Isolasjonsnedbrytning mellom linjen og jorden er et vanlig fenomen. Når isolasjonen mislykkes, faller potensialet ved feilpunktet plutselig fra sin maksimale verdi til null. Dette fører til generering av en negativ spenningbølge med en svært bratt front, i form av sving, som propagerer i begge retninger.

Ekstern overspenning

Overspenninger forårsaket av atmosfæriske utløsninger, som statiske utløsninger eller lynnedslag, kalles eksterne overspenninger. Eksterne overspenninger kan sette betydelig stress på isolasjonen av elektrisk utstyr. Intensiteten av disse spenningene varierer avhengig av arten av lynhendelsen.

Intensiteten av lynen avhenger av hvor direkte kraftledningen blir truffet. Dette kan være direkte av hovedutløsningen, direkte av en gren eller stråler, eller på grunn av induksjon fra et lynnedslag som passerer nær, men ikke berører, linjen.

Installasjoner i et kraftverk kan hovedsakelig deles inn i to typer. En type er elektrisk utsatt, noe som betyr at apparatet er direkte utsatt for overspenninger av atmosfærisk opprinnelse. Den andre typen er ikke elektrisk utsatt og dermed ikke påvirket av denne typen overspenning.