Quae sunt communia genera et characteristica overvoltage distributionis retis

Rete distributionis, quae characterizatur per suam amplam distributionem, magnam quantitatem instrumentorum et bassum insulativum, facillime ad accidentia insulativa propter overvoltage. Hoc non solum stabilitatem totius systematis distributionis et performance insulativam lineamentorum reducit, sed etiam impactum significativum adversum operationem securam rete electrici et developmentum sanum et sustinabile industriae electricae habet.

Ex perspectiva circuitus, praeter fontem electricitatis, systema electricum potest repraesentari equivalenter per diversas combinationes trium componentium typicorum: resistentia (R), inductio (L) et capacitio (C). Inter ea, inductio (L) et capacitio (C) sunt componentes storationis energiae, quae sunt conditiones basicae ad formationem overvoltage; resistentia (R) est component consumendi energiam, quae generaliter inhibere potest progressionem overvoltage. Tamen, in casibus singulis, additio impropria resistentiae fortasse evenire faciat overvoltage.

Typi et Characteristicae Communes Overvoltage in Rete Distributionis

Typi communes overvoltage in rete distributionis praecipue includunt overvoltage arcu intermittente ad terram, overvoltage resonantia linearis, et overvoltage ferroresonantia (includens overvoltage resonantia disjunctionis et overvoltage saturationis PT).

Overvoltage Arcu Intermittente ad Terram

Overvoltage arcu intermittente ad terram est species overvoltage switchendi. Amplitudo eius est relata ad factores ut characteristicas instrumentorum electricorum, structuram systematis, parametras operationis, formam operationis vel defectus, et habet evidentiam randomicitatis. Maxime in rete electrico cuius punctum neutrale non efficiaciter ad terram connectitur.

Energia overvoltage switchendi provenit ex ipso systemate electrico, et amplitudo eius est fere proportionalis ad tensionem nominalem systematis. Usualiter exprimitur per multiplex maximae amplitudinis tensionis phaseae operantis systematis. Quando operationes vel defectus causant mutationes status operantis rete electrici, energia magnetic fieldi in componentibus inductivis conservata in certum tempus convertetur in energiam electricam componentium capacitarum, resultans processum transientem oscillationis, ita generans overvoltage transiens multoties superiore quam tensione supplytis, quod vocatur overvoltage switchendi.

Arcus intermittentes causant mutationes repetitas status operantis rete electrici, ducunt ad oscillationes electromagneticas in circuitibus inductivis et capacitarum, deinde processus transientes occurrunt in phasea non-defectiva, phasea defectiva, et puncto neutrale, resultantes overvoltage. Hoc est overvoltage arcu intermittente ad terram (etiam vocatur overvoltage arcu ad terram). Mechanismus formativus eius strictim est relatus ad extinctionem et reignitionem arcus: quoties defectus currentis ad terram naturaliter transit per zero, arcus habebit brevem tempus extinctionis; quando tensio restitutiva canalis arcus maior est quam restitutiva dielectrica, arcus reignescet. Specificiter:

• Quando currentis ad terram magnus est, canalis arcus fortem ionizatur, et arcus stabiliter ardet;

• Quando currentis parvus est, restitutio celeriter insulativa canalis arcus, arcus difficiliter reignescet, et temporaria extinctio potest transformari in permanentem;

• Quando currentis mediocris est, formabitur phenomenon arcus intermittens ad terram quod est on et off.

Severa overvoltage arcu ad terram causatur per accumulationem continua energiae in rete. Ex perspectiva limitandi overvoltage, si excessus charge accumulatus in rete durante processu ignitionis ad extinctionem arcus possit defluere per resistentiam intra semicyclus frequentiae potentiae post extinctionem arcus, tensio displacementis puncti neutralis fere nulla erit, nec causa overvoltage altissimi amplitudinis.

Overvoltage Resonantia Linearis

In rete electrico, overvoltage generatum per resonantiam series inter componentes inductivos sine nucleo ferri (ut inductio lineae, inductio leakage transformeris, etc.) vel componentes inductivos cum nucleo ferri cuius characteristica excitationis est propinqua lineari (ut coilae suppressionis arcus, etc.) et componentes capacitarum in rete (ut capacitio lineae ad terram, etc.) sub actione tensionis asimmetricae vocatur overvoltage resonantia linearis. Forma communissima eius est displacementis tensionis puncti neutralis.

Secundum standardem industrialem DL/T620-1997 "Protections Overvoltage et Coordination Insulativa Apparatorum Electricorum AC", in systemate coilae suppressionis arcus ad terram, sub conditionibus normalibus operationis, displacementis longa tensio puncti neutralis non debet superare 15% tensionis phaseae nominale systematis.

Overvoltage Ferroresonantia

In circuitu oscillationis systematis electrici, overvoltage altissimum amplitudinis persistens excitatum per saturationem inductivitatis nucleo ferri vocatur overvoltage ferroresonantia. Sunt duae ferroresonantia overvoltage typicae in retibus distributionis infra 35kV, scilicet overvoltage causata per resonantia disjunctionis et overvoltage causata per saturationem PT, collectim vocata overvoltage resonantia nonlineari. Habet characteristica et proprietates omnino diversas ab overvoltage resonantia lineari et overvoltage arcu intermittente ad terram. Sub differentibus combinationibus parametrarum, resonantia fundamentalis, fracturalis, et alta frequensia overvoltage potest occurrere.

• Overvoltage Resonantia Disjunctionis: Quando systema est in operatione non-plena phasea propter rumpimentum fili, actionem non-plenam circuit-breakeris, operationem severe asynchronam, fusione unius vel duarum phasearum fusibilium high-voltage, etc., overvoltage ferroresonantia generata est overvoltage resonantia disjunctionis. Quando disjunctio occurrit, potentialis symmetrica trinae phaseae usualiter supplent trinas phaseas asymmetricas, et circuitus complexus et continet componentes nonlineares. Itaque, necessarium est uti theorema Thevenin et methodum componentum symmetricarum ad convertendum circuitum trinae phaseae in circuitum equivalentem unius phaseae, sortiri in circuitum LC series simplicissimum, et tunc analysare conditiones resonantias et facere calculum et analyse. Sunt tres formas defectus unius phaseae fili: disjunctio sine ad terram, disjunctio cum ad terram latus supplytis, et disjunctio cum ad terram latus loadis.

• Overvoltage Saturationis PT: In systemate cuius punctum neutrale non efficiaciter ad terram connectitur, PTs electromagneticos Y0-connectatos solent installari in busbaribus power plantarum et substationum ad monitorandum condiciones insulativas. Durante operationem normalem, impedentia excitationis PT electromagneticum est valde alta, ita impedentia ad terram rete est capacitive, et tres phaseae fere equilibrae. Tamen, post aliquas operationes switchendi vel desaparitionem defectuum ad terram, formabitur circuitus resonantia specialis trinae phaseae vel unius phaseae cum capacitio fili vel capacitio stragula aliorum instrumentorum, et potest excitare overvoltages ferroresonantia variarum harmonicarum, quod vocatur overvoltage saturationis PT. Inter eas, overvoltage resonantia fracturalis est maxime nociva. Causabit incrementum significativum currentis excitationis diu, comburet fusibilem transformeris, et etiam potest causare overheating severum, emissionem olei, vel etiam explosionem transformeris. Praeterea, overvoltage saturationis PT habet characteristica evidentia zero-sequence.

Overvoltage Fulguris

Discharge fulguris essentialiter est phenomenon discharge non-spark in campo electrico extrema inaequalitate cum ultra longa gap air. Processus basicus eius includit discharge leader, discharge principale, et discharge afterglow. Quoties currentis fulguris formatus ex fulgure negativae polaritatis habet waveform pulsum unipolare. Parametri principales describendi waveform pulsum sunt valor culminis, tempus frontis wave, et tempus half-peak.

Overvoltage fulguris dividitur in overvoltage fulguris directum et overvoltage fulguris inducendum. Inter eos, overvoltage fulguris inducendum includit inductionem electrostaticam (principaliter) et componentem inductionem electromagneticam, cum sequentibus characteristicis:

• Polaritas opposita illi nubi fulguris, id est, opposita polaritati currentis fulguris;

• Apparet in tribus phaseis simul cum valori fere equali, et non erit differentia potentialis inter phaseas et flashover inter phaseas;

• Si amplitudo magna est, potest causare flashover ad terram;

• Waveform planior et longior est quam overvoltage fulguris directum;

• Si linea protectionis fulguris ad terram supra filum est, overvoltage inducendum in filo minuetur propter effectum shielding electromagneticum. Quanto propinquior est distantiarum inter lineas, tanto maior est coefficient coupling, et tanto minor est overvoltage inducendum in filo.

Generaliter, lineae protectionis fulguris non eriguntur per totam lineam pro retibus distributionis 35kV et infra, et tantum 1-2km lineae protectionis fulguris locantur ad introitus et exitus substationum ut protectionem sectionis incoming.