Що таке суть та принцип вторинної гармонійної обмеження в захисті від перенапруження?

Суть вторичної гармонічної обмеження в захисті від надмірного струму

Суть вторичної гармонічної обмеження в захисті від надмірного струму полягає у використанні компоненту другої гармоніки для визначення, чи є струм струмом аварійним або струмом нахідного напруження. Коли відсоток компоненту другої гармоніки до фундаментальної хвилі більший за певне значення, вважається, що це спричинено струмом нахідного напруження, і захист від надмірного струму блокується.

Тому, чим більший коефіцієнт обмеження другої гармоніки, тим більше струму другої гармоніки можна містити в фундаментальній хвилі, і гірший ефект обмеження.

Принцип другої гармонічної обмеження для заходів захисту від надмірного струму проти форм хвиль струму нахідного напруження

Виведення другої гармонічної обмеження

У системі живлення друга гармонічна обмеження використовується для розрізнення струму нахідного напруження трансформатора та внутрішньої аварії. Коли трансформатор увімкнений без навантаження або зовнішня аварія відновлена, генерується струм нахідного напруження, який може спричинити помилкове срабатювання диференціального захисту трансформатора (в цей час це не внутрішня аварія трансформатора, і релейний захист не повинен працювати). Тому необхідно розрізняти струм нахідного напруження трансформатора та внутрішню аварію. Коли відбувається внутрішня аварія трансформатора, релейний захист повинен працювати, щоб вилучити аварійний трансформатор; коли генерується струм нахідного напруження, диференціальний захист повинен бути заблокований, щоб запобігти помилковому срабатюванню.

Оскільки струм нахідного напруження трансформатора містить велику кількість гармонічних компонентів, особливо компоненту другої гармоніки, тоді як внутрішня аварія не генерує так багато компонентів другої гармоніки, можливо використовувати рівень вмісту другої гармоніки для розрізнення струму нахідного напруження та внутрішньої аварії. Це принцип другої гармонічної обмеження.

Мотор на нижньому напрузі також генерує велику кількість гармонік під час запуску. Якщо немає блокування другої та п'ятої гармонік, ймовірність помилкового срабатювання диференціального захисту трансформатора дуже висока.

Захист моментального відключення може працювати моментально при виникненні аварії на лінії, отже, захищає лінію.

Виведення струму нахідного напруження

Коли трансформатор підключений до мережі без навантаження або напруга відновлюється після вилучення зовнішньої аварії, через насичення потоку серцевини трансформатора та нелінійні характеристики матеріалу серцевини, генерується досить великий струм нахідного напруження. Цей ударний струм зазвичай називають струмом нахідного напруження.

Струм нахідного напруження трансформатора: це транзиторний струм, що генерується в обмотках, коли трансформатор увімкнений без навантаження і підключений до мережі. Коли залишкова флюксія в серцевині перед підключенням трансформатора має такий же напрям, як і флюксія, генерована робочою напругою при підключенні трансформатора, загальний магнітний потік значно перевищує насичений магнітний потік серцевини, що призводить до моментального насичення серцевини. Тому генерується величезний ударний струм нахідного напруження (максимальне пікове значення може досягати 6-8 разів від номінального струму трансформатора), який зазвичай називають струмом нахідного напруження.

Виведення характеристик форм хвиль струму нахідного напруження

• Зміщені на одну сторону осі часу, і струм нахідного напруження містить велику постійну складову;

• Форма хвилі є перервною, і кут перерви великий, зазвичай більше 60°;

• Містить велику кількість компонентів другої гармоніки;

• Сума струмів нахідного напруження трьох фаз в один і той же момент приблизно дорівнює нулю;

• Струм нахідного напруження затухає.

• Амплітуда струму нахідного напруження дуже велика

Виведення шкідливості струму нахідного напруження

Завдяки дуже великій амплітуді струму нахідного напруження, може виникнути помилкове срабатювання захисту вимикача і його відключення. Тому при наявності струму нахідного напруження необхідно приймати ефективні заходи для блокування захисту від надмірного струму, щоб запобігти помилковому срабатюванню.