Що таке напругова перенапруга?

Що таке перепад напруги?

Визначення

Перепад напруги визначається як раптовий і надмірний зростання напруги, що може пошкодити електричне обладнання в установці. Перенапруги на лініях живлення виникають через збільшення напруги між фазами або між фазою та землею. Перепади напруги в основному розподіляються на дві широкі категорії: внутрішні та зовнішні.

Типи перепадів напруги

Перенапруги на електростанції можуть бути спричинені внутрішніми заворушеннями або атмосферними явищами. На основі походження цих перенапруг, перепади напруги класифікуються на дві основні категорії:

• Внутрішні перенапруги

• Зовнішні перенапруги

Внутрішні перенапруги

Коли напруга в системі живлення самостійно підвищується понад номінальне значення, це називається внутрішньою перенапругою. Внутрішні перенапруги можуть бути перехідними, динамічними або стаціонарними за характером. Якщо хвиля перенапруги є перехідною, її частота не має відношення до нормальної частоти системи, і вона, як правило, триває лише кілька циклів.

Перехідні перенапруги можуть виникати через роботу вимикачів при комутації індуктивних або ємних навантажень. Вони також можуть генеруватися при перериванні дуже малих струмів або коли одна фаза системи з ізольованою нейтраллю раптово заземлюється.

Динамічні перенапруги виникають на нормальній частоті системи і тривають лише декілька секунд. Вони можуть генеруватися, коли генератор відключено або коли велика частина навантаження раптово відкидається.

Стаціонарні перенапруги виникають на частоті системи і можуть тривати довгий час, іноді до години. Такі перенапруги виникають, коли дефект заземлення на одній лінії триває довго. Вони також можуть виникати, коли нейтраль заземлена через катушку заглушення дуги, що призводить до перенапруги на здорових фазах.

Ці внутрішні перенапруги можуть перевищувати три-п'ять разів нормальну амплітудну напругу системи між фазою та нейтраллю. Однак, для обладнання з правильним утепленням, вони менш шкідливі.

Внутрішні перенапруги в основному викликаються наступними факторами:

• Операція комутації на незавантаженій лінії: Під час операцій комутації, коли лінія підключається до джерела напруги, запускаються хвилі, які швидко заряджують лінію. У момент відключення, напруга цих хвиль може миттєво досягнути величини, яка не перевищує подвійну напругу живлення.

• Раптове відкриття лінії навантаження: Коли навантаження на лінії раптово зникає, генерується перехідна напруга значення e = iz0. Тут, i представляє миттєве значення струму в момент відкриття лінії, а (z0) є натуральним або ударним імпедансом лінії. Перехідна перенапруга на лінії не залежить від напруги лінії. Таким чином, система передачі низької напруги так само схильна до перенапруг одного порядку, як і система високої напруги.

• Порушення ізоляції: Завдання ізоляції між лінією та землею є поширеним явищем. Коли ізоляція порушується, потенціал в точці дефекту раптово знижується з максимальної величини до нуля. Це призводить до генерації від'ємної хвилі напруги з дуже крутою фронтою, у формі ударних хвиль, які поширені в обох напрямках.

Зовнішні перенапруги

Перенапруги, спричинені атмосферними розрядами, такими як статичні розряди або ударі молнії, відомі як зовнішні перенапруги. Зовнішні перенапруги можуть приносити значний стрес на ізоляцію електричного обладнання. Інтенсивність цих напруг залежить від характеру молньового випадку.

Інтенсивність молньового удару залежить від того, наскільки прямо лінія живлення була ударила. Це може бути прямо головним розрядом, прямо гілкою або стрімком, або через індукцію від молньового світанку, який проходить поруч, але не торкається лінії.

Установки на електростанції можна в основному розподілити на два типи. Один тип - електрично викладений, що означає, що пристрій безпосередньо піддається перенапругам атмосферного походження. Інший тип - електрично невикладений, тому не зазнає впливу цього типу перенапруг.