Substância da Restrição de Segunda Harmônica na Proteção Contra Sobrecorrente
A substância da restrição de segunda harmônica na proteção contra sobrecorrente é usar o componente de segunda harmônica para julgar se a corrente é uma corrente de falha ou uma corrente de inrush de excitação. Quando a porcentagem do componente de segunda harmônica em relação ao componente de onda fundamental for maior que um certo valor, será julgado como causado pela corrente de inrush de excitação, e a proteção contra sobrecorrente será bloqueada.
Portanto, quanto maior a razão de restrição de segunda harmônica, mais corrente de segunda harmônica será permitida no sinal fundamental, e pior será o efeito de restrição.
Princípio da Restrição de Segunda Harmônica para Medidas de Proteção Contra Sobrecorrente Contra Formas de Onda de Corrente de Inrush de Excitação
Derivação da Restrição de Segunda Harmônica
No sistema de energia, a restrição de segunda harmônica é usada para distinguir entre a corrente de inrush de excitação de um transformador e uma falha interna. Quando um transformador é ligado sem carga ou uma falha externa é restaurada, uma corrente de inrush de excitação será gerada, o que pode causar a proteção diferencial de corrente do transformador a funcionar incorretamente (neste momento, não é uma falha interna do transformador, e a proteção relé não deve operar). Portanto, é necessário distinguir entre a corrente de inrush de excitação do transformador e uma falha interna. Quando ocorre uma falha interna no transformador, a proteção relé deve operar para remover o transformador com falha; quando uma corrente de inrush de excitação é gerada, a proteção diferencial de corrente deve ser bloqueada para evitar a operação incorreta.
Como a corrente de inrush de excitação do transformador contém um grande número de componentes harmônicos, especialmente o componente de segunda harmônica, enquanto uma falha interna não gerará tantos componentes de segunda harmônica, é possível usar o nível de conteúdo de segunda harmônica para distinguir entre a corrente de inrush de excitação e uma falha interna. Este é o princípio da restrição de segunda harmônica.
O motor de baixa tensão também gerará um grande número de harmônicos durante a partida. Se não houver bloqueio das segundas e quintas harmônicas, a probabilidade de a proteção diferencial do transformador funcionar incorretamente é bastante alta.
A proteção instantânea de corrente pode operar instantaneamente quando ocorre uma falha na linha, protegendo assim a linha.
Derivação da Corrente de Inrush de Excitação
Quando um transformador é inserido na rede elétrica sem carga ou a tensão é restaurada após a remoção de uma falha externa, devido à saturação do fluxo do núcleo do transformador e às características não lineares do material do núcleo, será gerada uma corrente de excitação relativamente grande. Esta corrente de impacto é geralmente chamada de corrente de inrush de excitação.
A corrente de inrush de excitação do transformador é: a corrente transitória gerada no enrolamento quando o transformador é ligado sem carga e inserido na rede elétrica. Quando o fluxo residual no núcleo antes de o transformador ser colocado em operação tem a mesma direção que o fluxo gerado pela tensão de operação quando o transformador é colocado em operação, o fluxo total muito excede o fluxo de saturação do núcleo, causando a saturação instantânea do núcleo. Portanto, é gerada uma enorme corrente de excitação de impacto (o pico máximo pode chegar a 6-8 vezes a corrente nominal do transformador), que geralmente é chamada de corrente de inrush de excitação.
Derivação das Características das Formas de Onda da Corrente de Inrush de Excitação
Tendem a um lado do eixo de tempo, e a corrente de inrush contém um grande componente DC;
A forma de onda é intermitente, e o ângulo de interrupção é grande, geralmente maior que 60°;
Contém um grande componente de segunda harmônica;
A soma das correntes de inrush de três fases no mesmo momento é aproximadamente zero;
A corrente de inrush de excitação está atenuando.
A amplitude da corrente de inrush de excitação é muito grande
Derivação dos Perigos da Corrente de Inrush de Excitação
Devido à amplitude muito grande da corrente de inrush de excitação, pode causar a proteção do disjuntor a funcionar incorretamente e disparar. Portanto, no caso de corrente de inrush de excitação, medidas eficazes devem ser tomadas para bloquear a proteção contra sobrecorrente para evitar a operação incorreta.
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