Co je látková podstata a princip druhoharmonického zdržení v ochraně před přetížením?

Substancia druhé harmonické zdrženlivosti v ochraně před přetížením

Substancí druhé harmonické zdrženlivosti v ochraně před přetížením je použití složky druhé harmoniky k posouzení, zda se jedná o proud z poruchy nebo o nadprudký vzbuzovací proud. Pokud je podíl složky druhé harmoniky na základní vlně vyšší než určitá hodnota, je označeno jako způsobené nadprudkým vzbuzovacím proudem a ochrana před přetížením je blokována.

Čím větší je poměr druhé harmonické zdrženlivosti, tím více druhého harmonického proudu je dovoleno obsahovat v základní vlně a čím horší je účinek zdrženlivosti.

Princip druhé harmonické zdrženlivosti pro opatření ochrany před přetížením proti vlnám nadprudkého vzbuzovacího proudu

Odvození druhé harmonické zdrženlivosti

V elektrickém systému se druhá harmonická zdrženlivost používá k rozlišení mezi vzbuzovacím nadprudkým proudem transformátoru a vnitřní poruchou. Když je transformátor zapnutý bez zátěže nebo je obnovena vnější porucha, vznikne vzbuzovací nadprudký proud, který může způsobit nesprávné fungování diferenciální ochrany proudu transformátoru (v tomto okamžiku není vnitřní porucha transformátoru a reléová ochrana by neměla fungovat). Proto je třeba rozlišit mezi vzbuzovacím nadprudkým proudem transformátoru a vnitřní poruchou. Při výskytu vnitřní poruchy transformátoru by měla reléová ochrana fungovat k odstranění vadného transformátoru; při vzniku vzbuzovacího nadprudkého proudu by měla být diferenciální ochrana proudu blokována, aby nedošlo k nesprávnému fungování.

Protože vzbuzovací nadprudký proud transformátoru obsahuje velké množství harmonických složek, zejména druhé harmonické složky, zatímco vnitřní porucha tolik druhých harmonických složek nevytváří, lze pomocí hladiny druhé harmonické složky rozlišit mezi vzbuzovacím nadprudkým proudem a vnitřní poruchou. Toto je princip druhé harmonické zdrženlivosti.

Motor na straně s nižším napětím také generuje velké množství harmonických složek během spouštění. Pokud neexistuje blokování druhé a páté harmonické složky, pravděpodobnost nesprávného fungování diferenciální ochrany transformátoru je docela vysoká.

Ochrana okamžitého vypnutí proudu může okamžitě fungovat při výskytu poruchy linky, což chrání linku.

Odvození vzbuzovacího nadprudkého proudu

Když je transformátor vložen do elektrické sítě bez zátěže nebo je napětí obnoveno po odstranění vnější poruchy, v důsledku nasycení toku jádra transformátoru a nelineárních vlastností materiálu jádra vznikne relativně velký vzbuzovací proud. Tento impulsní proud je obvykle nazýván vzbuzovacím nadprudkým proudem.

Transformátor vzbuzovací nadprudký proud je: dočasný proud generovaný ve vinutí, když je transformátor zapnutý bez zátěže a vložen do elektrické sítě. Pokud reziduální tok v jádře před vložením transformátoru má stejnou směr jako tok generovaný pracovním napětím při vložení transformátoru, celkový magnetický tok přesahuje nasycení jádra, což způsobí okamžité nasycení jádra. Proto vznikne obrovský impulsní vzbuzovací proud (nejvyšší vrcholová hodnota může dosáhnout 6-8 násobku nominálního proudu transformátoru), který je obvykle nazýván vzbuzovací nadprudký proud.

Odvození charakteristik vln vzbuzovacího nadprudkého proudu

• Zkreslené na jednu stranu časové osy a nadprudký proud obsahuje velkou složku stejnosměrného proudu;

• Vlna je přerušovaná a úhel přerušení je velký, obvykle větší než 60°;

• Obsahuje velkou složku druhé harmoniky;

• Součet nadprudkých proudů ve třech fázích ve stejném okamžiku je přibližně nula;

• Vzbuzovací nadprudký proud je tlumený.

• Amplituda vzbuzovacího nadprudkého proudu je velmi vysoká

Odvození rizik vzbuzovacího nadprudkého proudu

Vzhledem k velmi vysoké amplitudě vzbuzovacího nadprudkého proudu může dojít k nesprávnému fungování ochrany přepínače a jeho vypnutí. Proto je v případě vzbuzovacího nadprudkého proudu nutné přijmout efektivní opatření k blokování ochrany před přetížením, aby nedošlo k nesprávnému fungování.