Què és la substància i el principi de la restricció de segona harmònica en la protecció per sobrecorrent?

Substància de la restricció d'ona harmònica de segon ordre en la protecció per excés de corrent

La substància de la restricció d'ona harmònica de segon ordre en la protecció per excés de corrent consisteix en utilitzar el component d'ona harmònica de segon ordre per jutjar si la corrent és una corrent de fallada o una corrent d'excitació. Quan el percentatge del component d'ona harmònica de segon ordre respecte al component d'ona fonamental és més gran que un cert valor, es jutja que està causada per la corrent d'excitació, i la protecció per excés de corrent s'inhabilita.

Per tant, més gran sigui la raó de restricció d'ona harmònica de segon ordre, més corrent d'ona harmònica de segon ordre es permet que contingui l'ona fonamental, i pitjor serà l'efecte de restricció.

Principi de la restricció d'ona harmònica de segon ordre per mesures de protecció contra les formes d'ona de corrent d'excitació

Derivació de la restricció d'ona harmònica de segon ordre

En el sistema elèctric, la restricció d'ona harmònica de segon ordre s'utilitza per distingir entre la corrent d'excitació d'un transformador i una fallada interna. Quan un transformador s'activa sense càrrega o es restaura una fallada externa, es genera una corrent d'excitació que pot fer que la protecció diferencial de corrent del transformador funcioni malament (en aquest moment no hi ha cap fallada interna del transformador, i la protecció relé no hauria de funcionar). Per tant, cal distingir entre la corrent d'excitació del transformador i una fallada interna. Quan es produeix una fallada interna en el transformador, la protecció relé hauria de funcionar per eliminar el transformador defectuós; quan es genera una corrent d'excitació, la protecció diferencial de corrent s'hauria d'inhabilitar per evitar el funcionament erroni.

Com que la corrent d'excitació del transformador conté molts components harmònics, especialment el component d'ona harmònica de segon ordre, mentre que una fallada interna no generaria tants components d'ona harmònica de segon ordre, és possible utilitzar el nivell del component d'ona harmònica de segon ordre per distingir entre una corrent d'excitació i una fallada interna. Aquest és el principi de la restricció d'ona harmònica de segon ordre.

El motor de baixa tensió també generarà molts harmònics durant l'arrancada. Si no hi ha bloqueig dels harmònics de segon i cinquè ordre, la probabilitat que la protecció diferencial del transformador funcioni malament és bastant alta.

La protecció instantània de corrent pot funcionar immediatament quan es produeix una fallada a la línia, així protegint la línia.

Derivació de la corrent d'excitació

Quan un transformador es connecta a la xarxa sense càrrega o la tensió es restaura després de la eliminació d'una fallada externa, degut a la saturació del flux magnètic del nucleu del transformador i les característiques no lineals del material del nucleu, es genera una corrent d'excitació relativament gran. Aquesta corrent d'impacte sol anomenar-se corrent d'excitació.

La corrent d'excitació del transformador és: la corrent transitori generada en el bobinat quan el transformador s'activa sense càrrega i es connecta a la xarxa. Quan el flux residual al nucleu abans que el transformador s'activi té la mateixa direcció que el flux generat pel voltatge d'operació quan el transformador s'activa, el flux total supera amb creus el flux de saturació del nucleu, fent que el nucleu sature instantàniament. Per tant, es genera una corrent d'excitació d'impacte enormement gran (el valor màxim de pic pot arribar a 6-8 vegades la corrent nominal del transformador), que sol anomenar-se corrent d'excitació.

Derivació de les característiques de les formes d'ona de la corrent d'excitació

• Inclinada cap a un costat de l'eix de temps, i la corrent d'excitació conté un gran component DC;

• La forma d'ona és intermittenç, i l'angle d'interrupció és gran, generalment més gran que 60º;

• Conté un gran component d'ona harmònica de segon ordre;

• La suma de les tres corrents d'excitació en el mateix moment és aproximadament zero;

• La corrent d'excitació es va atenuant.

• L'amplitud de la corrent d'excitació és molt gran

Derivació dels perills de la corrent d'excitació

Degut a l'amplitud molt gran de la corrent d'excitació, pot provocar que la protecció del commutador funcioni malament i dismini. Per tant, en cas de corrent d'excitació, s'han de prendre mesures efectives per inhabilitar la protecció per excés de corrent per evitar el funcionament erroni.