چه چیزی ماده و اصل کاهش دومین هارمونیک در محافظت از جریان بیش از حد است

دومین هارمونیک محدودکننده در حفاظت از جریان بیش از حد

محتوای دومین هارمونیک محدودکننده در حفاظت از جریان بیش از حد این است که از مولفه دومین هارمونیک برای تشخیص اینکه آیا جریان جریان خطا یا جریان ورودی تحریک است، استفاده شود. زمانی که درصد مولفه دومین هارمونیک به مولفه موج اصلی بیشتر از یک مقدار مشخص باشد، به عنوان ناشی از جریان ورودی تحریک تشخیص داده می‌شود و حفاظت از جریان بیش از حد مسدود می‌شود.

بنابراین، هرچه نسبت محدودکننده دومین هارمونیک بیشتر باشد، مقدار بیشتری جریان دومین هارمونیک در موج اصلی مجاز است و اثر محدودکنندگی بدتر خواهد بود.

اصل محدودکننده دومین هارمونیک برای اقدامات حفاظت از جریان بیش از حد علیه موج‌های جریان ورودی تحریک

استنباط محدودکننده دومین هارمونیک

در سیستم قدرت، از محدودکننده دومین هارمونیک برای تمایز بین جریان ورودی تحریک ترانسفورماتور و خرابی داخلی استفاده می‌شود. زمانی که یک ترانسفورماتور بدون بار روشن یا خرابی خارجی رفع می‌شود، یک جریان ورودی تحریک تولید می‌شود که ممکن است باعث عملکرد نادرست حفاظت جریان دیفرانسیل ترانسفورماتور شود (در این زمان، این یک خرابی داخلی ترانسفورماتور نیست و حفاظت رله‌ای نباید عمل کند). بنابراین، لازم است که بین جریان ورودی تحریک ترانسفورماتور و خرابی داخلی تمایز قائل شود. زمانی که خرابی داخلی در ترانسفورماتور رخ دهد، حفاظت رله‌ای باید عمل کند تا ترانسفورماتور خراب را حذف کند؛ و زمانی که جریان ورودی تحریک تولید می‌شود، حفاظت جریان دیفرانسیل باید مسدود شود تا از عملکرد نادرست جلوگیری شود.

چون جریان ورودی تحریک ترانسفورماتور شامل تعداد زیادی از مولفه‌های هارمونیک، به ویژه مولفه دومین هارمونیک است، در حالی که یک خرابی داخلی این تعداد زیادی از مولفه‌های دومین هارمونیک تولید نمی‌کند، ممکن است از سطح محتوای دومین هارمونیک برای تمایز بین جریان ورودی تحریک و خرابی داخلی استفاده شود. این اصل محدودکننده دومین هارمونیک است.

موتور طرف پایین ولتاژ نیز در زمان راه‌اندازی تعداد زیادی از هارمونیک‌ها را تولید می‌کند. اگر مسدود کردن هارمونیک‌های دوم و پنجم وجود نداشته باشد، احتمال عملکرد نادرست حفاظت جریان دیفرانسیل ترانسفورماتور بسیار بالا خواهد بود.

حفاظت جریان فوری می‌تواند زمانی که یک خرابی خطی رخ می‌دهد، فوراً عمل کند و بدین ترتیب خط را محافظت کند.

استنباط جریان ورودی تحریک

وقتی یک ترانسفورماتور به شبکه قدرت بدون بار وارد می‌شود یا ولتاژ پس از رفع یک خرابی خارجی بازگردانده می‌شود، به دلیل اشباع شدن جریان مغناطیسی هسته ترانسفورماتور و ویژگی‌های غیرخطی مواد هسته، یک جریان تحریک نسبتاً بزرگ تولید می‌شود. این جریان ضربه‌ای معمولاً به عنوان جریان ورودی تحریک شناخته می‌شود.

جریان ورودی تحریک ترانسفورماتور این است: جریان موقتی که در دوران وارد شدن ترانسفورماتور بدون بار به شبکه قدرت در سیم‌پیچ تولید می‌شود. وقتی جریان مغناطیسی باقی‌مانده در هسته قبل از وارد شدن ترانسفورماتور با جریان مغناطیسی تولید شده توسط ولتاژ عملیاتی زمانی که ترانسفورماتور وارد عمل می‌شود، یک جهت دارد، جریان مغناطیسی کلی بسیار بیشتر از جریان مغناطیسی اشباع هسته می‌شود و باعث اشباع فوری هسته می‌شود. بنابراین، یک جریان ضربه‌ای تحریک بسیار بزرگ تولید می‌شود (حداکثر قله می‌تواند ۶-۸ برابر جریان اسمی ترانسفورماتور باشد)، که معمولاً به عنوان جریان ورودی تحریک شناخته می‌شود.

استنباط ویژگی‌های موج‌های جریان ورودی تحریک

• به یک طرف محور زمان چولو است و جریان ورودی شامل یک مولفه مستقیم بزرگ است؛

• موج مقطعی است و زاویه مقطعی بزرگ است، معمولاً بیشتر از ۶۰°؛

• شامل یک مولفه دومین هارمونیک بزرگ است؛

• مجموع جریان‌های ورودی سه‌فاز در یک لحظه تقریباً صفر است؛

• جریان ورودی تحریک کاهش می‌یابد.

• دامنه جریان ورودی تحریک بسیار بزرگ است

استنباط خطرات جریان ورودی تحریک

به دلیل دامنه بسیار بزرگ جریان ورودی تحریک، ممکن است باعث عملکرد نادرست حفاظت قطعکننده و قطع شود. بنابراین، در صورت وجود جریان ورودی تحریک، باید اقدامات مؤثری برای مسدود کردن حفاظت از جریان بیش از حد انجام شود تا از عملکرد نادرست جلوگیری شود.