Načelo prekinitve krajših odvisnosti (SLF) v omrežju s preklopniki
Vrhnja frekvenčna prehodna obnovitvena napetost (TRV) v prenosnih linijah
Ko se na prenosni liniji zgodi napaka na razdalji od 100 metrov do nekaj kilometrov, je potreben preklopnik (CB), da izključi kratično napako (SLF). Postopek izključevanja napake s strani preklopnika lahko vodi do nastanka prehodne obnovitvene napetosti (TRV) z visoko hitrostjo naraščanja, ki pogosto spominja na valovnico v obliki pilice. Ta pojav je posledica visokofrekvenčnih oscilacij, ki jih generirajo valovi, ki se širijo vzdolž linije in se odsekujejo med terminalom preklopnika in lokacijo napake.
Ključni pojavi med prekinjanjem napake
Visokofrekvenčne oscilacije in valovnica v obliki pilice:
Ko preklopnik prekine tok napake pod pogoji SLF, se generirajo visokofrekvenčne oscilacije zaradi hitrih sprememb toka in napetosti. Te oscilacije povzročijo TRV z visoko hitrostjo naraščanja, ki jo lahko vizualiziramo kot valovnico v obliki pilice ali trikotnika.
Oblika pilice je posledica valov, ki se širijo vzdolž prenosne linije in se odsekujejo med terminalom preklopnika in lokacijo napake. Vsak odsek pripomore k oscilatornemu vedenju TRV, kar vodi do več vrhov in dolin v valovnici napetosti.
Oscilacije na strani vira:
Na strani vira preklopnika (stran, povezana z električnim sistemom) se napetost na terminalu preklopnika vrnitev na ravno napetosti sistema, ki je tipično napetost na terminalu transformatorja. Ta prehod povzroči oscilacijo na frekvenci moči (npr. 50 Hz ali 60 Hz) v virskem krogu.
Oscilacija na frekvenci moči je posledica nenadnega spremembe konfiguracije kroga, ko se napaka izključi, kar povzroči prehodni odziv v sistemu. Ta oscilacija postopoma upada s časom, ko se sistem stabilizira.
Oscilacije na strani linije:
Na strani linije preklopnika (stran, povezana z prenosno linijo) se napetost na terminalu preklopnika zmanjša do blizu potenciala tla, ko se napaka prekine. Ta padec ustvari novo oscilacijo, toda ta je karakterizirana s valovnico v obliki pilice (triangularna) zaradi valov, ki se širijo in odsekujejo vzdolž linije.
Krog na strani linije se lahko aproksimira kot krog s porazdeljenimi parametri z majhno prigušenostjo. Odseki med terminalom preklopnika in lokacijo napake povzročajo, da se napetost oscilira, kar ustvarja valovnico v obliki pilice. Frekvenca teh oscilacij je veliko višja od frekvence moči in je vplivana s hitrostjo širjenja valov in razdaljo med preklopnikom in napako.
Aproksimacija kroga na strani linije
Krog na strani linije se lahko modelira kot majhno prigušen krog s porazdeljenimi parametri, kot so upor, induktanca in kapacitanca na enoto dolžine. Ta model pomaga razumeti vedenje valov, ki se širijo, in njihove odseke. Ključne značilnosti tega modela vključujejo:
Zakasnitev širjenja: Čas, ki ga traja, da se val premakne od terminala preklopnika do lokacije napake in nazaj.
Koeficient odseka: Razmerje med amplitudo odsečenega vala in amplitudo incidenčnega vala, ki je odvisno od neujemanja impedanc med linijo in napako.
Prigušenost: Zmanjšanje amplitude vala, ko se premika vzdolž linije, kar je vplivano s upornostjo in prevodnostjo linije.
Valovnice TRV na terminalih preklopnika in na strani linije
Valovnice TRV, opažene na terminalih preklopnika in na strani linije, se lahko povzetijo kot sledi:
Stran vira (terminal preklopnika):
Napetost se vrnitev na ravno napetosti sistema, kar povzroči oscilacijo na frekvenci moči.
Oscilacija je relativno počasna v primerjavi z visokofrekvenčnimi oscilacijami na strani linije.
Stran linije (terminal preklopnika):
Napetost pada do blizu potenciala tla, kar povzroči visokofrekvenčno valovnico v obliki pilice (triangularno).
Oblika pilice je posledica hitrih sprememb napetosti, ki jih povzročajo valovi, ki se širijo in odsekujejo vzdolž linije.
Vizualna predstavitev valovnic TRV
Typična slika, ki prikazuje valovnice TRV na terminalih preklopnika in na strani linije, bi prikazala:
TRV na strani vira: Valovnica z počasnim naraščanjem do ravni napetosti sistema, sledi pa ji oscilacija na frekvenci moči.
TRV na strani linije: Valovnica s hitrim padcem blizu ničle, sledi pa ji serija visokofrekvenčnih vrhov in dolin, ki tvorijo valovnico v obliki pilice ali trikotnika.
