Sähkökatkaisijan maanjäristyksen ristiriidan ratkaiseminen: Vaimennusvastusten sovellukset ja säätöstrategiat

Ristiriitaiset kohdat

Automaattisesti seuraavissa kaapaleissa säädön tarkkuus on korkea, jäännösjäristys on pieni ja toiminta on lähellä resonaansipistettä.

Automaattisesti seuraavan kaapaleen maatilajärjestelmässä on otettava huomioon kaksi tekijää:

• Normaalin toiminnan aikana neutraalipisteen pitkäaikainen jännitepoikkeama ei saa ylittää järjestelmän nimijännitteen 15 prosenttia;

• Maahavainnossa jäännösmaajäristyksen pitäisi olla pieni, jotta kaari voidaan sammuttaa.

Kaapaleen maatilajärjestelmän sintonointivaatimuksina on varmistettava, että neutraalipisteen poikkeamajännite ei ylitä 15 prosenttia nominoidusta vaihejännitteestä normaalissa toiminnassa, ja samalla sintonointipoikkeama on mahdollisimman pieni. Tämä on ilmeisesti ristiriidassa itsensä kanssa.

Ratkaisukohdat

Tällä hetkellä kytketään demping-resistori automaattisen kompensoinnin kaapaleen piiriin ratkaistakseen tämän ristiriidan.

Sähköverkon normaalissa toiminnassa demping-resistorin vuoksi resonanssipiirin dempingaste d kasvaa merkittävästi. Vaikka sintonointipoikkeama olisikin nolla, neutraalipisteen poikkeamajännite voidaan periaatteessa pitää asetuksissa määritellyn rajan sisällä.

Kun sähköverkossa tapahtuu maahavainto, demping-resistori lyhätään, jolloin jäännösmaajäristystä voidaan hyvin kompensoida, pääsemällä lähes eroon ristiriidasta pienestä jäännösmaajäristyksestä ja liian suuresta neutraalipisteen poikkeamajännitteestä asetuksissa määritellyn rajan yläpuolella.

Sarjaresonanssien ylivolttiluokituksen estämiseksi lisätään demping-resistori kaapaleen maatilapiiriin, joka vähentää resonanssien ylivolttiluokituksen muodostumista, varmistamalla, että neutraalipisteen poikkeamajännite ei ylitä 15 prosenttia vaihejännitteestä järjestelmän normaalissa toiminnassa.

Analyysikohtia

Sähköverkon normaalissa toiminnassa verkon nollajärjestyspiiri, joka on maatutunut kaapaleella, on sarjaresonanssipiiri, kuten alla oleva kuva näyttää. Kuvassa L ja gₗ ovat kaapaleen induktivisuus ja vastaava johtavuus; C ja g ovat verkon vaihe-maat vastuskyvykyys ja leviävä johtavuus; U₀₀ on epätasapainoinen jännite.

Yllä olevasta kuvasta johdettu neutraalipisteen poikkeamajännite on:

Asetuksissa määritettyjen vaatimusten täyttämiseksi usein käytetään menetelmää, jossa sintonointipoikkeama ν lisätään, jotta järjestelmä pysyy kaukana resonaansipisteestä. Kuitenkin, kuten yllä olevasta kaavasta näkyy, lisäksi sintonointipoikkeaman ν lisäämiseen voi käyttää myös dempingasteen d lisäämistä. Demping-resistorin yhdistäminen kaapaleeseen rinnan tai sarjaan tavoitteena on lisätä sähköverkon dempingastetta, mikä vähentää neutraalipisteen poikkeamajännitettä U₀. Kun sähköverkossa tapahtuu maahavainto, demping-resistorin lyhentäminen mahdollistaa jäännösmaajäristyksen hyvän kompensaation.

Huomioitavat kohdat

Demping-resistorin lisäämiseksi voidaan käyttää menetelmiä, joissa demping-resistori yhdistetään sarjana kaapaleen piiriin tai rinnan kaapaleen sekundaariselle puolelle. Kun järjestelmässä tapahtuu yksivaiheinen maahavainto, neutraalipisteen jännite nousee ja neutraalipisteen virta kasvaa. Kun virta ylittää asetetun arvon, demping-resistori pitäisi nopeasti lyhentää sen tuhoamisen välttämiseksi. Kun järjestelmä palaa normaaliin, demping-resistorin lyhytyksen pitäisi poistaa ajalla, jotta demping-resistori yhdistyy uudelleen sarjana kaapaleen piiriin. Muussa tapauksessa järjestelmä voi kohdata resonanssin ylivolttiluokituksen demping-resistorin puuttuessa.