Hvad er substansen og princippet bag andenharmonisk bælgning i overstrømsbeskyttelse

Substansen af anden-harmonisk begrænsning i overstrømsbeskyttelse

Substansen af anden-harmonisk begrænsning i overstrømsbeskyttelse er at bruge anden-harmonikkomponenten til at vurdere, om strømmen er en fejlstrøm eller en opspændingsinrush-strøm. Når andel af anden-harmonikkomponenten i forhold til grundbølgekomponenten overstiger en bestemt værdi, vurderes det at være forårsaget af opspændingsinrush-strømmen, og overstrømsbeskyttelsen bliver blokeret.

Derfor, jo større anden-harmonisk begrænsningsforhold, desto flere anden-harmoniske strømme tillades at være indeholdt i grundbølgen, og begrænsningseffekten bliver dårligere.

Princip for anden-harmonisk begrænsning af foranstaltninger mod opspændingsinrush-strømmebølger i overstrømsbeskyttelse

Afledning af anden-harmonisk begrænsning

I kraftsystemet bruges anden-harmonisk begrænsning til at skelne mellem en transformers opspændingsinrush-strøm og en intern fejl. Når en transformer tændes uden last eller en ekstern fejl genoprettes, vil der dannes en opspændingsinrush-strøm, som kan forårsage, at transformerens differentiel strømbeskyttelse udløser forkert (i dette tilfælde er det ikke en intern fejl i transformer, og relæbeskyttelsen bør ikke virke). Derfor er det nødvendigt at skelne mellem transformerens opspændingsinrush-strøm og en intern fejl. Når der opstår en intern fejl i transformer, bør relæbeskyttelsen virke for at fjerne den defekte transformer; når der dannes en opspændingsinrush-strøm, bør differentiel strømbeskyttelsen blive blokeret for at undgå forkert udløsning.

Eftersom transformerens opspændingsinrush-strøm indeholder mange harmoniske komponenter, især anden-harmonikkomponenten, mens en intern fejl ikke genererer så mange anden-harmonikkomponenter, er det muligt at bruge niveauet af anden-harmoniske indhold til at skelne mellem en opspændingsinrush-strøm og en intern fejl. Dette er princippet bag anden-harmonisk begrænsning.

Den lavspændingsside motor vil også generere mange harmoniske under start. Hvis der ikke er nogen blokering af anden- og femteharmonikker, er sandsynligheden for, at transformerens differentiel beskyttelse udløser forkert, ret høj.

Strøm hurtigafbrydelsesbeskyttelsen kan virke øjeblikkeligt, når der opstår en linje-fejl, hvilket beskytter linjen.

Afledning af opspændingsinrush-strøm

Når en transformer sættes ind i kraftnettet uden last eller spændingen genoprettes efter en ekstern fejl er fjernet, vil der på grund af saturering af transformerens kerne-flux og de ikke-lineære egenskaber af kernematerialet dannes en relativt stor opspændingsstrøm. Denne puljesstrøm kaldes normalt for opspændingsinrush-strøm.

Transformerens opspændingsinrush-strøm er: den midlertidige strøm, der dannes i vindingerne, når transformeren sættes ind i kraftnettet uden last. Når restfluxen i kernen før transformeren sættes i drift har samme retning som fluxen, der dannes af driftsspændingen, når transformeren sættes i drift, overstiger den totale magnetiske flux langt saturationfluxen i kernen, hvilket forårsager, at kernen øjeblikkeligt bliver sattet. Derfor dannes en enorm puljesopspændingsstrøm (den maksimale topværdi kan nå 6-8 gange transformerens nominalstrøm), som normalt kaldes for opspændingsinrush-strøm.

Afledning af karakteristikker ved opspændingsinrush-strømmebølger

• Forbrudt til en side af tidsaksen, og inrush-strømmen indeholder en stor DC-komponent;

• Bølgeformen er afbrydende, og afbrydelsesvinklen er stor, typisk større end 60°;

• Indeholder en stor anden-harmonikkomponent;

• Summen af tre-fase inrush-strømme på samme tidspunkt er omtrent nul;

• Opspændingsinrush-strømmen er dæmpet.

• Amplituden af opspændingsinrush-strømmen er meget stor

Afledning af farerne ved opspændingsinrush-strøm

På grund af den meget store amplituden af opspændingsinrush-strømmen, kan det forårsage, at switch-beskyttelsen udløser forkert og springer. Derfor, i tilfælde af opspændingsinrush-strøm, skal effektive foranstaltninger træffes for at blokere overstrømsbeskyttelsen for at undgå forkert udløsning.