Принцип на прекъсване на кратки дефекти (SLF) в мрежата чрез автоматични прекъсвачи
Високочестотно преходно възстановително напрежение (TRV) в предавателните линии
Когато се случи дефект на предавателна линия на разстояние от 100 метра до няколко километра, е необходима прекъсвателна апаратура (CB), за да се изчисти краткосрочният дефект (SLF). Процесът на изчистване на дефекта от прекъсвателната апаратура може да доведе до генериране на преходно възстановително напрежение (TRV) с остър наклон, често приличащо на триъгълна форма. Това явление е причинено от високочестотни осцилации, породени от преносещи се вълни, които се движат по линията и се рефлектират между терминалния край на прекъсвателната апаратура и точката на дефекта.
Основни явления при прекъсване на дефекта
Високочестотни осцилации и триъгълна форма:
Когато прекъсвателната апаратура прекъсне тока на дефекта при условия на SLF, високочестотни осцилации се генерират поради бързите изменения в тока и напрежението. Тези осцилации водят до TRV с остър наклон, което може да бъде визуализирано като триъгълна или пилообразна форма.
Пилообразната форма е причинена от преносещите се вълни, които се движат по предавателната линия и се рефлектират между терминалния край на прекъсвателната апаратура и местоположението на дефекта. Всяка рефлексия допринася за осцилиращото поведение на TRV, водейки до множество върхове и дълбини в формата на напрежението.
Осцилации от страна на източника:
От страната на източника на прекъсвателната апаратура (страната, свързана с електроенергийната система), напрежението на терминалния край на прекъсвателната апаратура се връща до нивото на системното напрежение, което обикновено е напрежението на терминалния край на трансформатора. Този преход причинява осцилация на честотата на системата (например 50 Hz или 60 Hz) в източниковата верига.
Осцилацията на честотата на системата е причинена от внезапната промяна в конфигурацията на веригата, когато дефектът е изчистен, причинявайки преходен отговор в системата. Тази осцилация постепенно намалява с времето, докато системата се стабилизира.
Осцилации от страна на линията:
От страната на линията на прекъсвателната апаратура (страната, свързана с предавателната линия), напрежението на терминалния край на прекъсвателната апаратура спада до близо до потенциала на земята след прекъсването на дефекта. Този спад създава друга осцилация, но този път тя е характеризирана от триъгълна (пилообразна) форма поради преносещите се и рефлектиращите вълни по линията.
Страната на линията на веригата може да бъде апроксимирана като верига с разпределени параметри и малко затихване. Рефлексиите между терминалния край на прекъсвателната апаратура и точката на дефекта причиняват напрежението да осцилира, създавайки триъгълната форма. Честотата на тези осцилации е много по-висока от честотата на системата и е влияна от скоростта на пренасяне на вълните и разстоянието между прекъсвателната апаратура и дефекта.
Апроксимация на страната на линията на веригата
Страната на линията на веригата може да бъде моделирана като малко затихваща верига с разпределени параметри, такива като съпротивление, индуктивност и капацитет на единица дължина. Този модел помага за разбиране на поведението на преносещите се вълни и техните рефлексии. Ключовите характеристики на този модел включват:
Забавяне при пренасяне: Времето, необходимо за вълна да се движи от терминалния край на прекъсвателната апаратура до точката на дефекта и обратно.
Коефициент на рефлексия: Отношението на амплитудата на рефлектираната вълна към амплитудата на инцидентната вълна, което зависи от несъответствието на импеданса между линията и дефекта.
Затихване: Намалението на амплитудата на вълната, докато тя се движи по линията, което е влияно от съпротивлението и проводимостта на линията.
Форми на TRV във веригата на прекъсвателната апаратура и страната на линията
Формите на TRV, наблюдавани във веригата на прекъсвателната апаратура и на страната на линията, могат да бъдат обобщени както следва:
Страна на източника (терминален край на прекъсвателната апаратура):
Напрежението се връща до нивото на системното напрежение, причинявайки осцилация на честотата на системата.
Осцилацията е сравнително бавна в сравнение с високочестотните осцилации на страната на линията.
Страна на линията (терминален край на прекъсвателната апаратура):
Напрежението спада до близо до потенциала на земята, резултирайки в високочестотна триъгълна (пилообразна) форма.
Триъгълната форма е причинена от бързите промени в напрежението, причинени от преносещите се и рефлектиращите вълни по линията.
Визуално представяне на формите на TRV
Обичайна фигура, показваща формите на TRV във веригата на прекъсвателната апаратура и на страната на линията, би илюстрирала:
TRV от страната на източника: Форма с постепенно увеличаване до системното напрежение, последвано от осцилация на честотата на системата.
TRV от страната на линията: Форма с остър спад до почти нула, последвана от серия от високочестотни върхове и дълбини, формиращи триъгълна или пилообразна форма.
