Kio estas la Komunaj Tipoj kaj Karakterizaĵoj de Distribua Tenco Superŝargo?

Distribuaj retoj, karakterizitaj per sia larĝa disvastiĝo, granda kvanto de ekipaĵo, kaj malalta izolnivelo, estas malfaciligitaj per izolaccidentoj kaŭzitaj pro supervoltaĝo. Tio ne nur reduktas la stabilecon de la tuta distribua sistemo kaj la izoloperformon de la linioj, sed ankaŭ havas signifan negativan efikon sur la sekuran operacion de la elektrareto kaj la sangan kaj daŭran evoluon de la elektra industrio.

El cirkviteca perspektivo, krom la energfonto, la energisistemo povas esti ekvivalenta prezentita per diversaj kombinaĵoj de tri tipaj komponentoj: rezisto (R), indukto (L), kaj kapacito (C). Inter ili, indukto (L) kaj kapacito (C) estas energikonservantaj komponentoj, kiuj estas la bazaj kondiĉoj por la formiĝo de supervoltaĝo; rezisto (R) estas energikonsumenta komponento, kiu ĝenerale inhibas la evolucion de supervoltaĝo. Tamen, en individuaj kazoj, malsusta aldono de rezisto ankaŭ povas konduki al la okazo de supervoltaĝo.

Komunaj Tipoj kaj Karakterizoj de Supervoltaĝo en Distribuaj Retoj

Komunaj tipoj de supervoltaĝo en distribuaj retoj ĉefe inkludas intermitan arkfundan supervoltaĝon, linearan rezonan supervoltaĝon, kaj ferrorezonan supervoltaĝon (inkluzive disligan rezonan supervoltaĝon kaj PT-saturan supervoltaĝon).

Intermita Arkfunda Supervoltaĝo

Intermita arkfunda supervoltaĝo estas speco de komutsupervoltaĝo. Sia amplitudo rilatas al faktoroj kiel la karakterizoj de elektra ekipaĵo, sistematrostrukturo, operacioparametroj, operacio aŭ defektoformoj, kaj havas oblegan hazardon. Ĝi estas plej komuna en neefektive fundamentitaj elektraretoj.

La energio de komutsupervoltaĝo venas el la energisistemo mem, kaj sia amplitudo estas proksimume proporcia al la nombrata voltaĝo de la sistemo. Ĝi kutime esprimiĝas per la multoblo de la maksimuma operacia fazvoltamplitudo de la sistemo. Kiam operacioj aŭ defektoj kaŭzas ŝanĝojn en la laborstato de la elektrareto, la magnetkampa energio konservita en la induktaj komponentoj estos konvertita en la elektrakampa energio de la kapacitaj komponentoj je certa momento, rezultigante osciladon de transesta procezo, do generante transestan supervoltaĝon kelkoble pli altan ol la nutradvoltaĝo, kio nomiĝas komutsupervoltaĝo.

Intermitaj arkfundoj kaŭzas ripetajn ŝanĝojn en la laborstato de la elektrareto, kondukante al elektromagnetaj osciladoj en la induktaj kaj kapacitaj cirkvoj, kaj poste transestaroj okazas en la nefaldefaza, faldefaza, kaj neutra punkto, rezultigante supervoltaĝon. Tio estas intermita arkfunda supervoltaĝo (ankaŭ konata kiel arkfunda supervoltaĝo). Sia formiĝomekanismo estas stranga rilatanta al la ekstingiĝo kaj reakendiĝo de la arko: ĉiu fojo kiam la funda defektokurento nature transpasas nulon, la fundera arko havos mallongan ekstingtempeton; kiam la restarvoltaĝo de la arkkanales superas sian dielektran restarforton, la arko reakendos. Specife:

• Kiam la funda kurento estas granda, la arkkanales forta ioniziĝas, kaj la arko brulas stabile;

• Kiam la kurento estas malgranda, la izolforto de la arkkanales rapide restaras, la arko malfacile reakendas, kaj la temporala ekstingo povas transformiĝi en permana ekstingo;

• Kiam la kurento estas meza, formiĝas fenomeno de intermita arkfunda supervoltaĝo, kiu estas en kaj ekstingiĝo.

Severa arkfunda supervoltaĝo estas kaŭzita pro la kontinua akumuliĝo de energio en la elektrareto. El la perspektivo de limigo de supervoltaĝo, se la superflua ŝargo akumulita en la elektrareto dum la arko daŭras de ekstingiĝo povas fluigi tra la rezisto en duono de potencvica ciklo post la arko ekstingiĝas, la deplacomovado de la neutra punkto estos preskaŭ nula, kaj alta amplituda supervoltaĝo ne estos kaŭzita.

Lineara Resona Supervoltaĝo

En la elektrareto, la supervoltaĝo generita pro seriera rezono inter induktaj komponentoj sen feromagneta kerno (kiel linia indukto, transforma spirtindukto, ktp.) aŭ induktaj komponentoj kun feromagneta kerno, kies eksitaj karakterizoj estas proksimaj al linearaj (kiel arkeŝmaldoniloj, ktp.), kaj kapacitaj komponentoj en la elektrareto (kiel linia terkapacito, ktp.) sub la ago de asimetria voltago nomiĝas lineara resona supervoltaĝo. Sia plej komuna formo estas la deplacomovado de la neutra punktovoltaĝo.

Laŭ la DL/T620-1997 "Protektado kontraŭ supervoltaĝo kaj izolkombinado de AC elektra aparataro" industria normo, en la arkeŝmaldonila fundamentita sistemo, sub normalaj operaciokondiĉoj, la longdaŭra deplacomovado de la neutra punktovoltaĝo ne devus superi 15% de la nominala fazvoltaĝo de la sistemo.

Ferrorezona Supervoltaĝo

En la oscilada cirkvo de la energisistemo, la daŭra alta-amplituda supervoltaĝo ekscitita pro la saturado de la feromagneta indukto nomiĝas ferrorezona supervoltaĝo. Estas du tipaj ferrorezonaj supervoltaĝoj en distribuaj retoj sub 35kV, nome supervoltaĝo kaŭzita pro disligrezono kaj supervoltaĝo kaŭzita pro PT-saturo, kolekte nomitaj kiel nelinia resona supervoltaĝo. Ĝi havas tute malsamajn karakterizojn kaj ecojn kompare al lineara resona supervoltaĝo kaj intermita arkfunda supervoltaĝo. Sub diversaj parametrokombinaĵoj, fundamenta frekvenco, frakcia frekvenco, kaj alta-frekvenca rezona supervoltaĝo povas okazi.

• Disligrezona Supervoltaĝo: Kiam la sistemo estas en nefulla fazoperacio pro dratekso, nefulla fazoperacio de disligiloj, severa asinkrona operacio, fondiĝo de unu aŭ du fazoj de alta-voltaĝa fuzilo, ktp., la ferrorezona supervoltaĝo generita estas disligrezona supervoltaĝo. Kiam disligo okazas, la tri-faza simetria potencialo kutime nutras tri-fazan asimetrian ŝargadon, kaj la cirkvo estas kompleksa kaj enhavas neliniajn komponentojn. Do, necesas uzi la Thevenin-teoremon kaj la simetrian komponentmetodon por konverti la tri-fazan cirkvon al unu-faza ekvivalenta cirkvo, ordigi ĝin al la plej simpla LC-seria cirkvo, kaj poste analizi la rezonkondiĉojn kaj faru kalkulon kaj analizon. Estas tri formoj de unu-faza drateksa defekto: disligo sen fundamentado, disligo kun nutrada flanka fundamentado, kaj disligo kun ŝargada flanka fundamentado.

• PT-satura Supervoltaĝo: En la neefektive fundamentita sistemo, Y0-ligita magnetaj voltagtransformiloj (PT) kutime instaligas sur la busoj de elektrcentraloj kaj transformejoj por monitori la izolkondiĉojn. Dum normala operacio, la eksita impedanco de la magnetaj voltagtransformiloj estas tre alta, do la terimpedanco de la reto estas kapacita, kaj la tri fazoj estas baze balancitaj. Tamen, post iuj komutoperacioj aŭ la malaperado de terdefektoj, ĝi formos specialan tri-fazan aŭ unu-fazan rezonan cirkvon kun la dratkapacito aŭ la stranga kapacito de alia ekipaĵo, kaj povas eksciti ferroresonajn supervoltaĝojn de diversaj harmonoj, kio nomiĝas PT-satura supervoltaĝo. Inter ili, la frakcia frekvenca rezona supervoltaĝo estas la plej danĝera. Ĝi kaŭzos signifan pligrandigon de la eksita kurento por longa tempo, bruligos la fuzilon de la transformilo, eĉ kaŭzos ke la transformilo gravde ŝvebas, eliras oleon, aŭ eĉ eksplosos. Krome, la satura supervoltaĝo de la voltagtransformilo havas oblegan nulsekvan karakteron.

Fulmo-Supervoltaĝo

Fulmodisŝargo esence estas nenaskarka disŝargfenomeno en ekstreme neegaligita elektra kampo kun ultra-longa aerospaco. Sia baza procezo inkluzivas antaŭdisŝargon, ĉefdisŝargon, kaj postdisŝargon. Ĉiu fulmokurento formita pro negativa polarfulmo havas unupolaran pulsovavecon. La ĉefaj parametroj priskribantaj la pulsovavecon estas pico, fronttempo, kaj duon-piktempo.

Fulmo-supervoltaĝo dividas en rekta fulmo-supervoltaĝo kaj indika fulmo-supervoltaĝo. Inter ili, indika fulmo-supervoltaĝo inkluzivas statikelektran indukon (plejparte) kaj magnetindukan komponanton, kun la jenaj karakterizoj:

• La polaro estas kontraŭa al tiu de la tonnujo, t.e., kontraŭa al la polaro de la fulmokurento;

• Ĝi aperas samtempe en tri fazoj kun proksimume egalaj valoroj, kaj ne estos fazintera potencialdiferenco aŭ fazintera flugado;

• Se la amplitudo estas granda, ĝi povas kaŭzi grundflugadon;

• La vaveco estas pli plata kaj pli longa ol tiu de rekta fulmo-supervoltaĝo;

• Se estas fundamenta protektlinio supre de la drato, la indika supervoltaĝo sur la drato estos malpliigita pro la magnetekskudiga efiko. Pli proksima distanco inter la linioj, pli granda kunligo koeficiento, kaj pli malalta indika supervoltaĝo sur la drato.

Ĝenerale, por distribuaj retoj de 35kV kaj sub, fulmoprotektlinioj ne estas starigitaj laŭ la tuta linio, kaj nur 1-2km fulmoprotektlinioj estas agorditaj je la eniro kaj eliro de transformejoj kiel enirsekcio protektado.