¿Cuál es la Sustancia y el Principio de la Restricción de Segunda Armónica en la Protección contra Sobrecorriente?

Esencia de la Restricción de Segunda Armónica en la Protección contra Sobrecorriente

La esencia de la restricción de segunda armónica en la protección contra sobrecorriente es utilizar el componente de segunda armónica para determinar si la corriente es una corriente de falla o una corriente de inrush de excitación. Cuando el porcentaje del componente de segunda armónica con respecto al componente de onda fundamental es mayor que un cierto valor, se juzga que está causado por la corriente de inrush de excitación, y la protección contra sobrecorriente se bloquea.

Por lo tanto, cuánto mayor sea la relación de restricción de segunda armónica, más corriente de segunda armónica se permite contener en la onda fundamental, y peor será el efecto de restricción.

Principio de Restricción de Segunda Armónica para Medidas de Protección contra Sobrecorriente contra Formas de Onda de Corriente de Inrush de Excitación

Derivación de la Restricción de Segunda Armónica

En el sistema eléctrico, la restricción de segunda armónica se utiliza para distinguir entre la corriente de inrush de excitación de un transformador y una falla interna. Cuando un transformador se conecta sin carga o se restaura una falla externa, se generará una corriente de inrush de excitación, lo que puede causar que la protección diferencial de corriente del transformador falle (en este momento, no es una falla interna del transformador, y la protección relé no debería operar). Por lo tanto, es necesario distinguir entre la corriente de inrush de excitación del transformador y una falla interna. Cuando ocurre una falla interna en el transformador, la protección relé debe operar para eliminar el transformador defectuoso; cuando se genera una corriente de inrush de excitación, la protección diferencial de corriente debe bloquearse para evitar un fallo.

Dado que la corriente de inrush de excitación del transformador contiene un gran número de componentes armónicos, especialmente el componente de segunda armónica, mientras que una falla interna no generará tantos componentes de segunda armónica, es posible usar el nivel de contenido de segunda armónica para distinguir entre la corriente de inrush de excitación y una falla interna. Este es el principio de la restricción de segunda armónica.

El motor de baja tensión también generará un gran número de armónicos durante el arranque. Si no hay bloqueo de los armónicos de segunda y quinta, la probabilidad de que la protección diferencial del transformador falle es bastante alta.

La protección de disparo instantáneo de corriente puede operar instantáneamente cuando ocurre una falla en la línea, protegiendo así la línea.

Derivación de la Corriente de Inrush de Excitación

Cuando un transformador se conecta a la red sin carga o se restaura la tensión después de eliminada una falla externa, debido a la saturación del flujo del núcleo del transformador y las características no lineales del material del núcleo, se generará una corriente de excitación relativamente grande. Esta corriente de impacto se suele llamar corriente de inrush de excitación.

La corriente de inrush de excitación del transformador es: la corriente transitoria generada en el devanado cuando el transformador se conecta sin carga y se pone en la red. Cuando el flujo residual en el núcleo antes de que el transformador se ponga en funcionamiento tiene la misma dirección que el flujo generado por la tensión de operación cuando el transformador se pone en funcionamiento, el flujo total supera con mucho el flujo de saturación del núcleo, causando que el núcleo se sature instantáneamente. Por lo tanto, se genera una enorme corriente de excitación de impacto (el valor pico máximo puede alcanzar 6-8 veces la corriente nominal del transformador), que generalmente se llama corriente de inrush de excitación.

Derivación de las Características de las Formas de Onda de la Corriente de Inrush de Excitación

• Inclinada hacia un lado del eje de tiempo, y la corriente de inrush contiene un gran componente DC;

• La forma de onda es intermitente, y el ángulo de interrupción es grande, generalmente mayor de 60°;

• Contiene un gran componente de segunda armónica;

• La suma de las corrientes de inrush de tres fases en el mismo momento es aproximadamente cero;

• La corriente de inrush de excitación es atenuante.

• La amplitud de la corriente de inrush de excitación es muy grande

Derivación de los Peligros de la Corriente de Inrush de Excitación

Debido a la amplitud muy grande de la corriente de inrush de excitación, puede causar que la protección del interruptor falle y se dispare. Por lo tanto, en caso de corriente de inrush de excitación, se deben tomar medidas efectivas para bloquear la protección contra sobrecorriente para evitar un fallo.