Mitkä ovat yleiset jakeluverkon ylikirjoitustyypit ja niiden ominaisuudet

Jaotusverkot, joiden tunnustekijöinä on laaja levinneisyys, suuri laiterunko ja alhainen eristysaste, ovat alttiita ylivolttille aiheuttamille eristysongelmille. Tämä vähentää koko jaotusjärjestelmän vakautta ja linjojen eristystehokkuutta sekä vaikuttaa merkittävästi haitallisesti sähköverkon turvalliseen toimintaan ja sähköalan terveeseen ja kestävään kehitykseen.

Piirin näkökulmasta, paitsi voimalähteestä, sähköjärjestelmä voidaan edustaa erilaisten kolmen tyypillisen komponentin kombinaatioilla: vastuksella (R), induktanssilla (L) ja kapasitanssilla (C). Niistä induktanssi (L) ja kapasitanssi (C) ovat energian varastointikomponentteja, jotka ovat perusedellytyksiä ylivoltin muodostumiselle; vastus (R) on energian kuluttava komponentti, joka yleensä hillitsee ylivoltin kehitystä. Kuitenkin yksittäisissä tapauksissa väärä vastuksen lisäys voi myös johtaa ylivoltin ilmestyttymiseen.

Yleiset Ylivoltin Tyypit ja Ominaisuudet Jaotusverkoissa

Jaotusverkossa yleisiä ylivoltin tyyppejä ovat pääasiassa keskeytysarkun maanjäristysovervoltage, lineaarinen resonanssiylivoltti ja ferromagneettinen resonanssiylivoltti (mukaan lukien katkaisuresonanssiylivoltti ja PT-sytymisen ylivoltti).

Keskeytysarkun Maanjäristysovervoltage

Keskeytysarkun maanjäristysovervoltage on yksi kytkemisylivoltin tyypeistä. Sen amplitudi riippuu tekijöistä, kuten sähkölaitteiden ominaisuudet, järjestelmän rakenne, toimintaparametrit, toiminto tai vika, ja sillä on selvä satunnaisuus. Se on yleisin neutraalipisteen ei- tehokkaasti maadetuissa sähköverkoissa.

Kytkemisylivoltin energia tulee sähköjärjestelmästä itsestään, ja sen amplitudi on noin verrannollinen järjestelmän nimitettyyn jännitteeseen. Sitä ilmaistaan yleensä järjestelmän suurimman toimintavaihejännitteen amplitudin monikertana. Kun operaatiot tai vikat aiheuttavat muutoksia sähköverkon toimintatilassa, induktiivisten komponenttien tallenne magneettikentän energia muuntautuu tietyllä hetkellä kapasitiivisten komponenttien sähkökentän energiaksi, mikä johtaa heilahtavaksi transitoriprosessiksi, tuottamalla transitoriaylivoltin, joka on useita kertoja suurempi kuin lähdetiedon jännite, jota kutsutaan kytkemisylivoltiksi.

Keskeytysarkut aiheuttavat sähköverkon toimintatilan toistuvia muutoksia, mikä johtaa induktanssi- ja kapasitanssipiirien elektromagneettisiin heilahteluihin, ja sitten transitoriaprosessit tapahtuvat epävirheisessä vaiheessa, vika-vaiheessa ja neutraalipisteessä, mikä johtaa ylivolttiin. Tätä kutsutaan keskeytysarkun maanjäristysovervoltiksi (myös arkkimaanjäristysovervoltiksi). Sen muodostumismekanismi liittyy tiiviisti arkun sammumiseen ja uudelleen syttymiseen: joka kerta, kun maajäristysvirta luonnollisesti leikkaa nollaa, maanjäristysarkki sammuu lyhyellä aikaa; kun arkkanavan palautusjännite on suurempi kuin sen dielektrinen palautuskyky, arkkisyttyy. Tarkemmin:

• Kun maajäristysvirta on suuri, arkkanava on vahvasti ionisoitu, ja arki polttaa stabiilisti;

• Kun virta on pieni, arkkanavan eristyksen vahvuus palautuu nopeasti, arki on vaikea syttyä, ja tilapäinen sammuminen voi muuttua pysyväksi sammumiseksi;

• Kun virta on keskinkertainen, muodostuu keskeytysarkun maanjäristysovervoltage, joka on päälle ja pois.

Vakava arkumaanjäristysovervoltage johtuu jatkuvasta energian kertymisestä sähköverkossa. Ylivoltin rajoittamisen näkökulmasta, jos sähköverkossa kertynyt ylijäämäinen lataus arkun syttyessä sammumiseen voi vuotaa vastukseen puolet virtasilmukan jälkeen, neutraalipisteen siirtymäjännite on melkein nolla, eikä korkeaa amplitudia ylivoltti aiheudu.

Lineaarinen Resonanssiylivoltti

Sähköverkossa sarjaresonanssin välillä induktiivisia komponentteja, kuten viiva-induktanssit, muuntimen vuotoinduktanssit, jne., tai induktiivisia komponentteja, joiden viritysominaisuudet ovat lähellä lineaarisia (kuten arkkisuppressiokeilit, jne.) ja kapasitiivisia komponentteja sähköverkossa (kuten viiva-maakapasitanssit, jne.) epätasaisen jännitteen vaikutuksesta kutsutaan lineaariseksi resonanssiylivoltiksi. Sen yleisin muoto on neutraalipisteen jännitteen siirtymä.

DL/T620-1997 "Ylivoltin suojelu ja eristyskoordinointi vaihtosähkölaitteissa" teollisuusstandardin mukaan, arkkisuppressiokeiliin maadetussa järjestelmässä normaaleissa toimintatiloissa neutraalipisteen pitkäaikainen jännitteen siirtymä ei saa ylittää järjestelmän nimitysvaihejännitteen 15 %.

Ferromagneettinen Resonanssiylivoltti

Sähköjärjestelmän heilahtelupiirissä, jatkuvan korkean amplitudin ylivoltin, joka on aiheutettu ferromagneettisen induktanssin täyttymisestä, kutsutaan ferromagneettiseksi resonanssiylivoltiksi. Alla 35 kV:n jaotusverkoissa on kaksi typistä ferromagneettista resonanssiylivolttia, nimittäin katkaisuresonanssiylivoltti ja PT-täytymisen ylivoltti, jotka yhdessä kutsutaan epälineaariseksi resonanssiylivoltiksi. Sillä on täysin erilaisia ominaisuuksia ja piirteitä lineaariseen resonanssiylivolttiin ja keskeytysarkun maanjäristysovervoltiin verrattuna. Eri parametrikombinaatioiden alla voidaan esiintyä perusfrekvenssi-, osafrekvenssi- ja korkeafrekvenssiresonanssiylivoltteja.

• Katkaisuresonanssiylivoltti: Kun järjestelmä on epätäydellisessä vaiheessa toiminnassa, kuten johtojen katkaisu, sulkeiden epätäydellinen toiminta, vakava epäsamanlaisuus, korkean jännitteen fuusien yhden tai kahden vaiheen sammuminen, jne., ferromagneettinen resonanssiylivoltti, joka syntyy, on katkaisuresonanssiylivoltti. Katkaisun tapahduttua kolme vaiheen symmetrinen potentiaali yleensä tarjoaa voiman kolme vaiheen epätasapainoiseen kuormaan, ja piiri on monimutkainen ja sisältää epälineaarisia komponentteja. Siksi on tarpeen käyttää Theveninin lausetta ja symmetristen komponenttien menetelmää muuttaaksemme kolme vaiheen piirin yhdeksi vaiheeksi vastaavaksi piiriksi, järjestää se yksinkertaisimmaksi LC-sarjapiiriksi, ja sitten analysoida resonanssiolosuhteet ja suorittaa laskenta ja analyysi. On olemassa kolme muotoa yhden vaiheen johtojen katkaisuvikoille: katkaisu ilman maantusta, katkaisu voimasivulla maantusta, ja katkaisu kuormasivulla maantusta.

• PT-täytymisen ylivoltti: Neutraalipisteen ei-tehokkaasti maadetuissa järjestelmissä, Y0-yhdistettyjä sähkömagneettisia jännitekääntäjiä (PT) asennetaan yleensä voimaloiden ja alueen sähköasemien busseihin inspektoimaan eristystilanteita. Normaalissa toiminnassa sähkömagneettisen jännitekääntäjän viritysimpedanssi on hyvin korkea, joten verkoston maajännite on kapasitiivinen, ja kolme vaihetta on pääasiassa tasapainossa. Kuitenkin, jonkin kytkemistoiminnon tai maajäristysvikan katoamisen jälkeen se muodostaa erityisen kolme vaiheen tai yhden vaiheen resonanssipiirin johtojen kapasiteettien tai muiden laitteiden sirpalekapasiteettien kanssa, ja se voi herättää eri harmonisten ferromagneettisten resonanssiylivoltteja, jota kutsutaan PT-täytymisen ylivoltiksi. Siitä, osafrekvenssiresonanssiylivoltti on kaikkein haitallisin. Se aiheuttaa huomattavan kasvun viritysvirtaukseen pitkäksi aikaa, palaa sähkömagneettisen jännitekääntäjän fuusin, ja jopa aiheuttaa sähkömagneettisen jännitekääntäjän vakavan lämpenemisen, öljyn vapautumisen tai jopa räjähdys. Lisäksi sähkömagneettisen jännitekääntäjän täytymisen ylivoltilla on selkeitä nolla-järjestyspiirteitä.

Ukkosen Ylivoltti

Ukkosen purkauksen perusprosessi sisältää johtohappouksen, pääpurkauksen ja jälkipurkauksen. Jokainen negatiivisen polariteetin ukkosen virta muodostaa yksipuolisen pulssimuodon. Pulssimuodon kuvailevat pääparametrit ovat huippuarvo, etualan aika ja puolihuippuan aika.

Ukkosen ylivoltti jaetaan suoraan ukkosen ylivolttiin ja indusoituun ukkosen ylivolttiin. Indusoitu ukkosen ylivoltti sisältää pääasiassa staattisen indusoituksen (pääasiassa) ja magnetodynamiikkaa, ja sillä on seuraavat ominaisuudet:

• Polariteetti on päinvastoin kuin ukkossummun, eli päinvastoin kuin ukkosen virtauksen polariteetti;

• Se esiintyy samanaikaisesti kolmessa vaiheessa melkein yhtä suurena, eikä ole vaiheenvälistä potentiaalieroja ja vaiheenvälistä sammumista;

• Jos amplitudi on suuri, se voi aiheuttaa maajäristyksen;

• Pulssi on tasaisempi ja pidempi kuin suoran ukkosen ylivoltin pulssi;

• Jos johtojen yläpuolella on maadettu ukkosen suojausrunko, johtojen indusoitu ylivoltti vähenee sähkömagneettisen suojan takia. Mitä lähempänä johtoja on, sitä suurempi on koppelykerroin, ja sitä alhaisempi on johtojen indusoitu ylivoltti.

Yleensä ukkosen suojausrunkoja ei rakenneta koko linjan pituudelle 35 kV:n tai alle oleville jaotusverkoille, ja vain 1-2 km ukkosen suojausrunkoja asennetaan alueen sähköaseman sisään- ja ulospääsyn suojaksi.