Pagsasara ng Maikling Linya Fault (SLF) sa grid gamit ang circuit breakers
Mataas na Prekwensyang Pagbabalik ng Transyentong Volt (TRV) sa Mga Linya ng Transmision
Kapag nangyari ang isang pagkakamali sa linya ng transmision sa layo na nasa 100 metro hanggang ilang kilometro, kinakailangan ng circuit breaker (CB) upang malinis ang short-line fault (SLF). Ang proseso ng paglilinis ng pagkakamali ng circuit breaker maaaring magresulta sa paglikha ng Transyentong Pagbabalik ng Volt (TRV) na may matataas na rate of rise, kadalasang nagmumula sa sawtooth waveform. Ang phenomenon na ito ay sanhi ng mataas na prekwensyang mga oscillation na nagmumula sa mga traveling waves na lumalaganap sa linya at sumasalamin sa pagitan ng terminal ng circuit breaker at ang punto ng pagkakamali.
Pangunahing Phenomenon Sa Panahon ng Pag-interrupt ng Pagkakamali
Mataas na Prekwensyang Oscillations at Sawtooth Waveform:
Kapag ang circuit breaker ay nag-interrupt ng fault current sa ilalim ng SLF conditions, nagiging sanhi ng mataas na prekwensyang mga oscillation dahil sa mabilis na pagbabago ng current at voltage. Ang mga oscillation na ito ay nagreresulta sa TRV na may matataas na rate of rise, na maaaring makita bilang isang sawtooth o triangular waveform.
Ang hugis na sawtooth ay sanhi ng mga traveling waves na lumalaganap sa linya ng transmision at sumasalamin sa pagitan ng terminal ng circuit breaker at ang lokasyon ng pagkakamali. Ang bawat reflection ay nakakatulong sa oscillatory behavior ng TRV, na nagreresulta sa maraming peaks at valleys sa waveform ng voltage.
Oscillations sa Source Side:
Sa source side ng circuit breaker (ang bahagi na konektado sa power system), ang voltage sa terminal ng circuit breaker bumabalik sa lebel ng system voltage, na karaniwang ang voltage sa terminal ng transformer. Ang transition na ito ay nagdudulot ng oscillation sa power frequency (halimbawa, 50 Hz o 60 Hz) sa source circuit.
Ang power-frequency oscillation ay dahil sa biglaang pagbabago sa configuration ng circuit kapag natanggal ang pagkakamali, na nagdudulot ng transient response sa system. Ang oscillation na ito ay unti-unting nagdedecay sa panahon habang establisado ang system.
Oscillations sa Line Side:
Sa line side ng circuit breaker (ang bahagi na konektado sa transmission line), ang voltage sa terminal ng circuit breaker bumababa sa malapit na ground potential pagkatapos ng pag-interrupt ng pagkakamali. Ang pagbaba na ito ay nagdudulot ng isa pang oscillation, ngunit sa oras na ito, ito ay may sawtooth (triangular) shape dahil sa mga traveling at reflecting waves sa linya.
Ang line side circuit maaaring ma-approximate bilang isang distributed parameter circuit na may maliit na attenuation. Ang reflections sa pagitan ng terminal ng circuit breaker at ang punto ng pagkakamali ay nagdudulot ng voltage na oscillate, na nagreresulta sa sawtooth waveform. Ang prekwensya ng mga oscillation na ito ay mas mataas kaysa sa power frequency at pinapahiwatig ng propagation speed ng mga waves at ang distansya sa pagitan ng circuit breaker at ang pagkakamali.
Approximation ng Line Side Circuit
Ang line side circuit maaaring imodelo bilang isang maliit na attenuated circuit na may distributed parameters, tulad ng resistance, inductance, at capacitance per unit length. Ang modelo na ito ay tumutulong sa pag-unawa sa behavior ng mga traveling waves at ang kanilang reflections. Ang pangunahing characteristics ng modelo na ito ay kasama:
Propagation Delay: Ang oras na kailangan para sa wave na lumipat mula sa terminal ng circuit breaker patungo sa punto ng pagkakamali at bumalik.
Reflection Coefficient: Ang ratio ng reflected wave amplitude sa incident wave amplitude, na depende sa impedance mismatch sa pagitan ng linya at ang pagkakamali.
Attenuation: Ang pagbawas sa wave amplitude habang ito ay lumalakbay sa linya, na pinapahihintulutan ng resistance at conductance ng linya.
Mga TRV Waveforms sa Terminal ng Circuit Breaker at Line Side
Ang mga TRV waveforms na napagmasdan sa terminal ng circuit breaker at sa line side maaaring ibinigay bilang:
Source Side (Terminal ng Circuit Breaker):
Ang voltage bumabalik sa lebel ng system voltage, na nagdudulot ng power-frequency oscillation.
Ang oscillation ay mas mabagal kumpara sa mataas na prekwensyang oscillations sa line side.
Line Side (Terminal ng Circuit Breaker):
Ang voltage bumababa sa malapit na ground potential, na nagreresulta sa mataas na prekwensyang sawtooth (triangular) waveform.
Ang hugis na sawtooth ay dahil sa mabilis na pagbabago ng voltage na dulot ng mga traveling at reflecting waves sa linya.
Visual Representation ng Mga TRV Waveforms
Isang typical na figure na nagpapakita ng mga TRV waveforms sa terminal ng circuit breaker at sa line side ay magpapakita:
Source Side TRV: Isang waveform na may gradual rise sa system voltage, na sinusundan ng power-frequency oscillation.
Line Side TRV: Isang waveform na may sharp drop sa malapit na zero, na sinusundan ng serye ng mataas na prekwensyang peaks at valleys, na nagreresulta sa sawtooth o triangular shape.
