Sistem tək fazada yerə bağlı saxmal şəraitində Qrounding Transformerin Əməliyyat Davranışının Təhlili

1 Nəzəri Təhlil

Daşınım şəbəkələrində, qapanma transformatoru iki əsas funksiyaya hizmət edir: aşağı bərk yükü enerjiyə təmin etmək və qapanma qoruyucu məqsədlə nötralda arq söndürmə bobinini qoşmaq. Qapanma səhvləri, ən yayılmış daşınım şəbəkəsi səhvləri kimi, transformatordakı işləmə xüsusiyyətlərinə ciddi təsir göstərir, elektromaqnit parametrlərində və vəziyyətdə silkinmələr yaradır.Bir fazada qapanma səhvi altında transformatordakı dinamik davranışları öyrənmək üçün bu modeli inkişaf etdirin: Aşağı bərk tərəfində bir fazada səhv varken transformatordakı özəl xüsusiyyətlərin sabit qaldığını fərz edin. Sonra, arq söndürmə bobinin kompensasiya mekanizmi vasitəsilə onun işləmə qaydalarını nəticələndirin. İlgili materiallar: Şəkil 1 (transformatorun fiziki strukturu), Şəkil 2 (bir fazada səhv durumunda sistem ekvivalent şəbəkesi) və Şəkil 3 (transformatorun işləmə ekvivalent şəbəkesi).

u sanal gücü olan voltajı ifadə edir və hesablanma düsturu aşağıdakı kimi olur:

Düsturda:U_m busun voltaj amplitududur; w₀ enerji dairəsinin açısal dairəsidir; w₀ sistem bir fazada qapanma səhvi yaşayıb sonra yarandığı voltaj faz açısıdır. Arq yanma mərhələsində səhv zamanı, arq söndürmə bobinindən gələn i_L potansialı aşağıdakı kimi hesablanır:

Düsturda: δ1 zədələnmə faktorudur; IL sistemin potansial amplitudunu və endüktansiyanı ifadə edir; R1 baş transformatorun və liniya rejiminin ekvivalent mukavemetidir; e bir fazada qapanma səhvi yaşayıb sonra yarandığı voltaj faz açısıdır; L qapanma transformatordaki sıfır sıralı endüktansiyanı və arq söndürmə bobinin endüktansiyanı ifadə edir.

Arq söndürmə bobinində indüktiv potansial və desintoniya arasında bir korrelyasiya var və aşağıdakı düstur nəticələndirilə bilər:

Düsturda:i_C kompensasiya edilmiş qapanma potansialıdır; C daşınım liniyasının yerə nisbətən kapasitansiya dır; v transformatorda sistem səhvi yaşayıb sonra yarandığı detuninq derecesidir. Sistem bir fazada qapanma səhvi stabil qapanma vəziyyətində olduqda, arq söndürmə bobinindən gələn indüktiv potansial istiqrarlılaşır.

Yuxarıdakı təhlilə əsasən, aşağıdakı düstur nəticələndirilə bilər:

Düsturda:R_L baş transformatorun və liniya rejiminin ekvivalent mukavemetidir (orijinal "ekvivalent endüktansiya" olaraq yazılan, dairə loqikasına əsasən düzəldilmişdir; əgər həqiqətən də endüktansiya olsa, simvolu L_L saxlamaq); w₀  enerji dairəsinin açısal dairəsidir.

Düstur (4) düstur (5)-ə əvəz edilə bilər və indüktiv potansial hesablanır, aşağıdakı düstur alınır:

Düstur (6) ilə birlikdə, səhv arq söndürmə mərhələsində, arq söndürmə bobinindən gələn indüktansiya və daşınım liniyasının yerə nisbətən kapasitansiya ardıcıl qoşulur və sistem potansialı ümumi olur. Indüktiv potansial normala qayıdından sonra, indüktiv potansial hesablaması aşağıdakı kimi olur:

Düsturda: u_C0+sistem arq söndürmə mərhələsində yerə nisbətən kapasitansiya voltajıdır; i_L0+ sistem arq söndürmə mərhələsində arq söndürmə bobinindən gələn indüktiv potansialdır; w rezonans açısal dairəsidir. Yuxarıdakı təhlilə əsasən, sistem bir fazada qapanma səhvinin fərqli mərhələlərində, qapanma transformatordan işləmə xüsusiyyətlərinə təsir edən faktorlar fərqlidir, ki, detalları Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

2 Modellərin İnkişafı və Təsdiqi
2.1 Model İnkişafı
Modellərin inkişafı belə bir ərazilərdə yerləşən qapanma transformatordan asılıdır, detalları Cədvəl 2-də göstərilmişdir. Kabel liniyasının parametrləri isə Cədvəl 3-də göstərilmişdir.

2.2 Model Təsdiqi

Model təsdidi zamanı, araşdırmaların doğruluğunu və etibarlılığını təmin etmək üçün, sistem bir fazada qapanma səhvi 1 A kabel liniyasından 4 km uzaqlıqda və 10 kV busda təyin edilə bilər. Səhv faz açısı 90° olaraq alındı. İnkişaf etdirilmiş simulasiya modeli ilə, sistem bir fazada qapanma səhvidə fərqli liniyalardan gələn sıfır sıralı potansiallar alınıb, detalları Cədvəl 4-də göstərilmişdir.

Sistem bir fazada qapanma səhvi yaşayıb sonra, qapanma transformatordan gələn fərqli liniyalardan kapasitiv potansial hesablaması düsturu aşağıdakı kimi olur:

Cədvəl 4-dəki məlumatlarla birlikdə, sistem bir fazada qapanma səhvi yaşayıb sonra, səhv yoxluq liniyasında sıfır sıralı potansialın simulasiya qiyməti və həqiqi kapasitiv potansialın hesablanma qiyməti arasındakı maksimum səhv -0.848% olur və bu fərqlərin önəmliliyi yoxdur.

3 İşləmə Xüsusiyyətlərinin Simulasiya Analizi
3.1 Səhv Başlangıç Faz Açısının Təsiri

Arq yanma mərhələsində, üç fazada voltajlar ciddi dərəcədə deformatsiya çəkir. A, B və C faz voltajları artır, başlangıç səhv faz açısını genişləndirir və voltaj deformatsiyasını artırır. Stabil mərhələdə, böyük başlangıç faz açısı üç fazada voltajların stabillaşması müddətini qısaldır. Arq söndürmə mərhələsində, fərqli başlangıç faz açılarına baxmayaraq, faz voltajları eyni kimi dəyişir: A fazı normal amplituda qaldır; B fazı normala düşür; C fazı normaldan aşağı düşüb yenidən yüksəlir. Potansiallar üçün: Birinci arq yanma mərhələsində, böyük başlangıç faz açısı üç fazada potansial dəyişikliyini azaldır; stabil mərhələdə, dəyişikliyi artırır; arq söndürmə mərhələsində, başlangıç faz açısı neçə olursa olsun, potansial dəyişiklikləri eyni kimi olur.

3.2 Keçid Mukavemetinin Təsiri

Sistem bir fazada qapanma səhvinin arq yanma mərhələsində, qapanma transformatordakı kiçik keçid mukavemeti üç fazada voltaj dəyişikliyini artırır; stabil mərhələdə, voltaj dəyişikliyini artırır (B və C fazlarının amplitudları daha kiçikdir). Arq söndürmə mərhələsində, fərqli mukavemetlərdə üç fazada voltajlar eyni kimi dəyişir: A fazı normal amplituda qaldır, B fazı normala düşür, C fazı düşüb yenidən yüksəlir. Potansiallar üçün: Arq yanma mərhələsində, kiçik mukavemet üç fazada potansial amplitudunu artırır. Birinci mərhələdə (böyük mukavemet) potansial amplitudu kiçik, ikinci mərhələdə (kiçik mukavemet) amplitud böyükdür; üçüncü mərhələdə, arq söndürmə bobini dayandırdıqdan sonra, A və C fazlarındakı potansiallar ilk düşüb yenidən normala qayıdır.

4 Nəticə

Sistem bir fazada qapanma səhvi, qapanma transformatordakı üç fazada potansialı artırır (fasların eynilikləri, təchizatı zədələndirməz). Təchizatın istiqrarlı və təhlükəsiz olması üçün, səhv sonradan transformatordan işləməni və təsir edən faktorları anlamaq lazımdır. Transformatordan işləmənin bir çox faktorlar tərəfindən təsirləndiyi üçün, elektrik şirkətləri sistemin yoxlanılmasına üstünlük verməli, yoxlama işlərini artırmalı, daşınım liniyasının işləməsini təmin etməli, bir fazada qapanma səhvlərini həll etməli və gündəlik həyatı dəstəkləməlidir.