Principio de interrupción de fallas en línea corta (SLF) en la red mediante interruptores
پرتوی بازگشتی موقت با فرکانس بالا (TRV) در خطوط انتقال
هنگامی که خرابی در یک خط انتقال در فاصلهای بین ۱۰۰ متر تا چند کیلومتر رخ میدهد، نیاز است که یک قطعکننده مدار (CB) خرابی خط کوتاه (SLF) را پاک کند. فرآیند پاک کردن خرابی توسط قطعکننده مدار میتواند منجر به ایجاد یک پرتوی بازگشتی موقت (TRV) با نرخ افزایش شیبدار شود، که غالباً شبیه یک موج دندانهای است. این پدیده ناشی از اغتشاشات فرکانس بالا است که توسط موجهای سفری ایجاد میشوند که در طول خط حرکت میکنند و بین انتهای قطعکننده مدار و نقطه خرابی بازتاب مییابند.
پدیدههای کلیدی در هنگام قطع خرابی
اغتشاشات فرکانس بالا و موج دندانهای:
هنگامی که قطعکننده مدار جریان خرابی را تحت شرایط SLF قطع میکند، اغتشاشات فرکانس بالا به دلیل تغییرات سریع در جریان و ولتاژ ایجاد میشوند. این اغتشاشات منجر به یک TRV با نرخ افزایش شیبدار میشوند که میتوان آن را به صورت یک موج دندانهای یا مثلثی تصور کرد.
شکل دندانهای ناشی از موجهای سفری است که در طول خط انتقال حرکت میکنند و بین انتهای قطعکننده مدار و محل خرابی بازتاب مییابند. هر بازتابی به رفتار نوسانی TRV کمک میکند و منجر به چندین قله و دره در موج ولتاژ میشود.
اغتشاشات در سمت منبع:
در سمت منبع قطعکننده مدار (سمت متصل به سیستم برق)، ولتاژ در انتهای قطعکننده مدار به سطح ولتاژ سیستم بازمیگردد که معمولاً ولتاژ در انتهای ترانسفورماتور است. این انتقال یک اغتشاش در فرکانس توان (مثلاً ۵۰ یا ۶۰ هرتز) در مدار منبع ایجاد میکند.
اغتشاش فرکانس توان ناشی از تغییر ناگهانی در ساختار مدار زمانی که خرابی پاک میشود است که باعث پاسخ موقت در سیستم میشود. این اغتشاش به تدریج با گذشت زمان هنگامی که سیستم پایدار میشود، کاهش مییابد.
اغتشاشات در سمت خط:
در سمت خط قطعکننده مدار (سمت متصل به خط انتقال)، ولتاژ در انتهای قطعکننده مدار پس از قطع خرابی به نزدیک ولتاژ زمین کاهش مییابد. این کاهش یک اغتشاش دیگری ایجاد میکند، اما این بار با شکل دندانهای (مثلثی) به دلیل موجهای سفری و بازتابی در طول خط.
مدار سمت خط میتواند به عنوان یک مدار پارامتر توزیعشده با کاهش کوچک تقریب زده شود. بازتابها بین انتهای قطعکننده مدار و نقطه خرابی باعث میشود ولتاژ نوسان کند و شکل دندانهای را ایجاد کند. فرکانس این اغتشاشات بسیار بالاتر از فرکانس توان است و تحت تأثیر سرعت انتشار موجها و فاصله بین قطعکننده مدار و خرابی است.
تقریب مدار سمت خط
مدار سمت خط میتواند به عنوان یک مدار با کاهش کوچک با پارامترهای توزیعشده مانند مقاومت، القایی و ظرفیت بر واحد طول مدلسازی شود. این مدل به درک رفتار موجهای سفری و بازتابهای آنها کمک میکند. ویژگیهای کلیدی این مدل شامل:
تاخیر انتشار: زمانی که برای حرکت یک موج از انتهای قطعکننده مدار به نقطه خرابی و بازگشت آن نیاز است.
ضریب بازتاب: نسبت دامنه موج بازتابی به دامنه موج وارد شده که به عدم تطابق امپدانس بین خط و خرابی بستگی دارد.
کاهش: کاهش دامنه موج در طول حرکت در خط که تحت تأثیر مقاومت و هدایتپذیری خط است.
موجهای TRV در انتهای قطعکننده مدار و سمت خط
موجهای TRV مشاهده شده در انتهای قطعکننده مدار و سمت خط میتوانند به شرح زیر خلاصه شوند:
سمت منبع (انتهای قطعکننده مدار):
ولتاژ به سطح ولتاژ سیستم بازمیگردد که باعث اغتشاش در فرکانس توان میشود.
این اغتشاش نسبت به اغتشاشات فرکانس بالا در سمت خط کندتر است.
سمت خط (انتهای قطعکننده مدار):
ولتاژ به نزدیک ولتاژ زمین کاهش مییابد که باعث ایجاد یک موج دندانهای (مثلثی) با فرکانس بالا میشود.
شکل دندانهای به دلیل تغییرات سریع در ولتاژ ناشی از موجهای سفری و بازتابی در طول خط است.
نمایش تصویری موجهای TRV
یک شکل معمولی نشاندهنده موجهای TRV در انتهای قطعکننده مدار و سمت خط عبارت است از:
TRV سمت منبع: یک موج با افزایش تدریجی به ولتاژ سیستم، دنبال شده توسط یک اغتشاش در فرکانس توان.
TRV سمت خط: یک موج با کاهش تند به نزدیک صفر، دنبال شده توسط یک سری از قلهها و درههای فرکانس بالا که شکل دندانهای یا مثلثی را تشکیل میدهند.
