Теріс жағына қатысты бір фазалық жүйедегі деңгейдегі жерге қосылу трансформаторының іске асу әдісінің талдауы

1 Теориялық талдау

Таратылым желілерінде, жерге басқару трансформаторлары екі негізгі рөл атқарады: төмен айналымды жүктелерді энергияландыру және жерге басқару қорғанысы үшін денеңке арка-өндірілетін заттар мен қосылу. Жерге басқару қателері, ең көп кездесетін таратылым желісіндегі қателер, трансформаторлардың әрекет ету мүмкіндіктеріне олай-арай электромагниттік параметрлеріне және абалына зор салып, аларды өзгерте алады. Трансформаторлардың бір фазада жерге басқару қателерінен туындаған динамикалық әрекеттерін изучу үшін, мына модель құрылады: Трансформатордың өзіндік қасиеттері төмен айналымдың бір фазасындағы қателер уақытында стабилді деп ұйғарады. Содан кейін, арка-өндірілетін заттың компенсациялық механизмі арқылы әрекет ету ережелері шығарылады. Байланысты материалдар: Сурет 1 (трансформатордың физикалық құрылымы), Сурет 2 (бір фазада қате болғанда системаның эквивалентті цепьі) және Сурет 3 (трансформатордың әрекет ету эквивалентті цепьі).

u - виртуалды барлау источниктың напряжениясын білдіреді, оның есептеу формуласы:

Формулада:U_m - шина напряжения амплитудасы; w₀ - индустриялық даңқтың күрісі; w₀ - система бір фазада жерге басқару қате болғаннан кейін пайда болған напряжение фазасы. Арка қалу этапында қате болғанда, арка-өндірілетін заттың ток i_L формуласы:

Формулада: δ1 - азылту коэффициенті; IL - система ток амплитудасы және индуктивтілік;R1 - негізгі трансформатордың және линиялық контурының эквивалентті теңестіргіші; e - бір фазада жерге басқару қате болғандағы напряжение фазасы; L - жерге басқару трансформаторының және арка-өндірілетін заттың нөлінші индуктивтілігі.

Арка-өндірілетін затта индуктивтік ток пен деструнирование деңгейінің арасында байланыс бар, мына формула шығарылады:

Формулада:i_C - компенсацияланған жерге басқару тока; C - таратылым линиясының жерге қатынасындагы конденсаторлық құбылыс; v - подстанциялық система деструнирование деңгейі. Системаның бір фазада жерге басқару қатесі стабильді болғанда, арка-өндірілетін заттың индуктивтік тока стабильді болады.

Жоғарыда берілген талдауға сүйене отырып, мына теңдеу шығарылады:

Формулада:R_L - негізгі трансформатордың және линиялық контурының эквивалентті теңестіргіші (оригиналдағы “эквивалентті индуктивтілік” деген сөз қате болған, цепь логикасына сүйене отырып, “эквивалентті теңестіргіш” деп өзгертілді; егер индуктивтілік болса, L_L белгісін сақтаңыз); w₀  - индустриялық даңқтың күрісі.

Формула (4) формула (5)ға енгізіледі, индуктивтік ток есептеледі, мына формула алынады:

Формула (6)мен бірге, қатенің арка өту этапында, арка-өндірілетін заттың индуктивтілігі және таратылым линиясының жерге қатынасындагы конденсаторлық құбылыс сериялық қосылып, система тока бірдей болады. Индуктивтік ток нормалдыққа қайтқаннан кейін, индуктивтік токты есептеу формуласы мындай болады:

Формулада: u_C0+ - қатенің арка өту этапында система жерге қатынасындагы конденсаторлық құбылыс; i_L0+ - қатенің арка өту этапында система арка-өндірілетін заттың индуктивтік тока; w - резонанс күрісі. Жоғарыда берілген талдауға сүйене отырып, система бір фазада жерге басқару қатесінің әрбір этапында, жерге басқару трансформаторының әрекет ету қасиеттеріне тәсіл ететін факторлар әртүрлі, конкретті түрде Кесте 1-де көрсетілген.

2 Симуляциялық модельді құру және тексеру
2.1 Модельді құру
Симуляциялық модельді қайсы-бір аймақтағы жерге басқару трансформаторының параметрлеріне сүйене отырып құрылады, деталдары Кесте 2-де көрсетілген. Кабель линиясының параметрлері Кесте 3-те көрсетілген.

2.2 Модельді тексеру

Модельді тексеруде, зерттеудің нақтылығын және туелділігін қамтамасыз ету үшін, 1 А кабель линиясынан 4 км қашықтықта және 10 кВ шинада система бір фазада жерге басқару қатесі орнатылған. Қате фазасы 90° деп алынады. Құрылған симуляциялық модель арқылы, система бір фазада жерге басқару қатесінің әртүрлі линияларының нөлінші токтары алынады, деталдары Кесте 4-те көрсетілген.

Системада бір фазада жерге басқару қатесі пайда болғанда, жерге басқару трансформаторының әртүрлі линияларының конденсаторлық токтарын есептеу формуласы:

Кесте 4-тен бірге, система бір фазада жерге басқару қатесі пайда болғанда, қате жоқ линияның нөлінші токтарының симуляциялық мәндері мен нақты конденсаторлық токтарының есептелген мәндері арасындағы ең үлкен қате -0.848%, әдетте маңызды емес.

3 Әрекет ету қасиеттерін симуляциялық талдау
3.1 Бастапқы қате фазасының тағындалуы

Арка қалу этапында, үш фаза напряжениялары өте өзгереді. A, B және C фазаларының напряжениялары өседі, бастапқы қате фазасы қозғалысқа қолданылады, напряжение деформациясы өседі. Стабильді этапта, үлкен бастапқы фаза үш фаза напряженияларының стабилизация уақытын қыскартады. Арка өту этапында, әртүрлі бастапқы фазалар үшін фаза напряжениялары өзара сәйкес өзгереді: A фазасы нормалдық амплитудаға өседі; B фазасы нормалдыққа түседі; C фазасы алдымен нормалданып, содан өседі. Токтар үшін: бірінші арка қалу этапында, үлкен бастапқы фаза үш фаза токтарының өзгеруін азайтады; стабильді этапта, үлкен өзгеру; арка өту этапында, бастапқы фазаларға байланысты өзара сәйкес өзгереді.

3.2 Переходті теңестіргіштің тағындалуы

Бір фазада жерге басқару қатесінің арка қалу этапында, жерге басқару трансформаторының кіші переходті теңестіргіші үш фаза напряженияларының өзгеруін өсіреді; стабильді этапта, напряжение өзгеруін өсіреді (B және C фазаларының амплитудалары кіші). Арка өту этапында, әртүрлі теңестіргіштерде үш фаза напряжениялары өзара сәйкес: A фазасы нормалдық амплитудаға өседі, B фазасы нормалдыққа түседі, C фазасы алдымен төмендейді, содан өседі. Токтар үшін: арка қалу этапында, кіші теңестіргіш үш фаза токтарының амплитудасын өсіреді. Бірінші этап (үлкен теңестіргіш) кіші ток амплитудасы; екінші (кіші теңестіргіш) үлкен амплитуда; үшінші этапта, арка-өндірілетін заттың арка өтуінен кейін, A және C фазаларының токтары алдымен төмендейді, содан нормалдыққа өседі.

4 Пікір

Подстанциялық системада бір фазада жерге басқару қатесі жерге басқару трансформаторының үш фаза токтарын арттырады (фазалар сәйкес, жабдықтарға зиян жасайды). Стабильді, қауіптісіз энергия қамтамасыз ету үшін, қате болғаннан кейін трансформатордың әрекет етуін және факторлардың тағындалуын түсіну қажет. Подстанция әрекет етуі көптеген факторларға тәсіл ететінін ескерсек, энергия компаниялары системаны тексеруге және тексеру іс-әрекеттерін жетілдіруге приоритет беру керек, таратылым линияларының әрекет етуін қамтамасыз ету, бір фазада жерге басқару қателерін шешу, күнделікті өмірді қолдайтын қызметтерді ұйымдастыру керек.