Електромагнитните трансформатори (VTs) често се повреждат поради появата на опасни ferroresonance процеси. В мрежи с заземен неутрален (110-500 кВт) са две основни причини за ferroresonance: деактивирането празен oshinovok mnogorazryvnymi ключове оборудвани с капацитивен делител на напрежение и дисбаланс не е придружен от късо съединение, например, с отворен цикъл на поддръжка или в подстанция HV, отхвърляне полюс превключвател за превключване. Увреждане VT когато дисбаланс се характеризира предимно за мрежи 110 кВ и неутралните razzemleniem свързани с силови трансформатори. В мрежите на 500 кВ основната причина ferroresonance в VT са активни превключване oshinovok.
Режим ferroresonance възниква във веригата, съдържаща източник на едн с вътрешна капацитивен съпротивление и индуктивност нелинейни. Този режим е почти неподвижно (тя може да продължи дълго време), резонансни трептения възникнат както на основната честота и подхармонични на 1/3 или 1/5, и дори може да хаотично. Режимът на ferroresonance намотка ток BH VT увеличава значително, което води до неговото прегряване и повреда на трансформатора.

ferroresonance доста добре проучен феномен, и защитата осигурява в различни организационни и технически мерки [1]. Повечето от техническите мерки срещу ferroresonance осигурява постоянно или временно увеличаване на съпротивителни загуби в резонансната верига. Ако загубите надхвърлят максималната мощност, която може да осигури източник на електродвижещо напрежение в определен напрежение и капацитет, условия ferroresonance на съществуване са нарушени.

Един от най-ефективните мерки за предотвратяване на ferroresonance е да се промени дизайна TN себе си, за да ги направи antiresonant свойства. TN antiresonance от класа напрежение 500 кВ на САЩ произведени 500 от RTZ "Енергетика". Строителството се основава на принципа на тези трансформатори увеличи загубите на съпротивителни в трептящ кръг. Магнитно VT частично направена от конструкционна стомана плоча. Това осигурява значително увеличаване на съпротивителни загуби (поради вихрови токове) при висока индукция в магнитната верига, т.е., когато наситен Th. Показани са резултатите от проучванията antiresonant свойства на TN тип US-500, както и резултатите от компютърно моделиране процеси в VT, когато го изключвате празен oshinovok и тестовите резултати от серийни образци TN тип NKF-500 и US-500, които са се образували в ЗК на "NILU" в схеми за синтез симулиране на работата на TH относно условията ferroresonance. Предвид сравнителна характеристика на TN antiresonance свойства на тези видове тестове и сравнение на резултатите с резултатите от компютърна симулация.

Математически модели на TH.

В проучването на ferroresonance процеси играят математически модели ключова роля TN. Напрежение тип трансформатор NKF-500 не конструкционна стомана в ярема и може да бъде Smodish elirovan помощта на обикновен еквивалентна схема на [2], показан на фигура 1, както и. Основната характеристика на TH в този случай е неговата намагнитване крива (Weber напрежение характеристика). Тази характеристика се изчислява въз основа на геометрията на магнитен тип TN на NKF-500 [3], и е показана на Фигура 1b. Схемата на фигура 1, и - свързване TN; аз - TH намагнитване ток; R1 - съпротивление 500 HV NKF навиване; R0 - устойчивост симулира загуба желязо Th. TN-500 Математическият модел тип ни е необходимо да се помисли, че в дебелите структурни стоманени листове електромагнитното поле е разселени по повърхността на листа се дължи на вихрови токове (магнитен кожата ефект). Дебелината на структурни стоманени плочи - 6 mm. листа се разделя на слоеве от дебели (с добавка за симетрията на всички листове слоеве 6) за да се отчете ефекта на кожата 0,5 мм. Магнитният поток във всеки слой са свързани с нелинейно напрегнатостта на полето на повърхността на лентата.

Изчисленията на тази връзка, и зависимостта на активните загубите във всеки слой на магнитните полета, изпълнени от числено решаване на уравненията на Максуел, използвайки метода на крайните елементи в FEMLAB пакет. Зависимост на средната индуцирането на фолийните слоеве на магнитното поле на повърхността на листа показан на фиг. 2, както и. При получаване на магнитна верига иго заместване ни лист стомана, с наслояване, представлява шест паралелни нелинейни магнитни съпротивления. Тази съпротива е 12 пъти по-малко от съпротивлението на магнитните слоеве, тъй като всички листи на конструкционна стомана в игото шест и всеки симетричен около средата (на счупената листа слоеве пола на). Магнитно еквивалентна верига TN тип US-500 е показана на Фиг. 2б. електрически еквивалент верига е показана на Фиг. 2инч В схемата на фиг. 2b: F1 - MDS BH TH намотка; n1 - брой на намотките ВН ликвидация; 1 - общ поток връзката в магнитното TN; ES - електротехническа стомана в връзката поток; KS1KS6 - поток в слоевете на листа от конструкционна стомана; ВЕИ, RKS1-RKS6 - магнитно съпротивление на потока, съответно, от електротехническа стомана лист и слоевете от конструкционна стомана.
В схемата на фиг. 2, в: пМ - брой на серийно свързан магнитопроводи NAMI500 в каскада; RES0, RKS01-RKS06 - съпротивления симулиращи загуба електрически ламарина слоеве и структурната стомана; R1, L1 - съпротивление и индуктивност на намотката TH HV разсейване. От кривите на фиг. 2, и това показва, че магнитното поле прониква листа от конструкционна стомана само 1-1,5 мм.

Преминаване празно oshinovok.
Ключове 500 кВ са mnogorazryvnymi. Съвременните прекъсвачи обикновено две празнини, както във въздух и в серен хексафлуорид (включително чуждестранни, например, ABB компания). За равномерно разпределение на стрес заедно грешки паралелно да се включат специални кондензатори (делители на напрежение). След изключване на ключа изключен обект (системна шина) е свързан към източник на напрежение чрез еквивалентна капацитет разделители за почивки.
За да изключите напълно тази връзка е необходимо преминаване изолатор. Боклук кондензатори, плъзгащи превключватели прекъсвания, заедно с шина контейнер и свързаното оборудване на земята образуват ferroresonant веригата .В мрежи 110-220 брой кВ на едновременно изключен верига превключване режим автобус може да бъде много голям. В 500 кВ връзки обикновено много по-малки, в допълнение, OSG 500 обикновено са проектирани съгласно схеми 3/2 или 4/3. Схема ОРУ-500, направена от 3/2 схема, показана на фиг. 3, както и. трансформатор напрежение е инсталиран на раздел SSH1. Когато изключвате две паралелни секции на прекъсвача 500 кВ забранено. Боклук разделители 500 кВ прекъсвачи варират доста широко, в зависимост от вида на ключ. Най-малкият капацитет от тип ключове ВНВ - 330 PF, най-големият в превключватели тип BB - 550 PF. По този начин, общите еквивалентни капацитет делител прекъсвачи на веригата от Фиг. 3, и може да бъде 660-1100 PF. Общият капацитет на земята може да се оцени като капацитет CN (125 PF), капацитет на разединители (2 х 200 PF), превключватели (2 х 125 PF) и шина (10 PF / m

300pF), което е 1075 PF. Дизайн схема за изучаване на процесите на празен ход, когато го изключвате договореност автобус е показано на фиг. 3б. Резултатите от симулацията в спъване схема единична събирателна шина с тип TN NKF-500 и US-500 са показани на Фиг. 4 и фиг. 5, съответно.
Боклук разделители и шина: С1 = 1100 PF, С2 = 1075 PF, източник на напрежение възниква 500 прекъсвач / об-3 кВ верига на максимално напрежение на VT (0,1 гр от началото на изчислението). Вълни на компютъра може да се види, че в тип TN NKF като в този случай възниква постоянна ferroresonance, операционната ток на 0,73 А. В този режим, бързо VT неуспешна. При работа известен тип счупване NKF500 TN през 1973 г., на ТРР за Kostroma, където съотношението на капацитети и превключватели шина е: 1.1 / 1015 NF. В TN пишете ни също възниква постоянен процес, но подхармоничния 1/3 и със значително по-малко ток шок. Възможността за ferroresonance във веригата на фиг. 3b (когато е изключен единична събирателна шина) зависи от два основни фактора: източник на напрежение и големината и съотношението на капацитет разделители и събирателна шина.
С провеждане на множество изчисления чрез вариране на тези съдове (равни на номиналното напрежение) могат да бъдат получени ferroresonance съществуване площ (опасни параметри площ). Тези области за NKF TH-500 и NAMI500 показани на Фиг. 6 (източник на напрежение 525 / V-3 кВ) .От тази фигура показва, че когато общият NKF делители NF капацитет от 1 (два или повече от ключове) към първичната или ferroresonance подхармоничния 1/3 настъпва практически във всеки контейнер шина. Ferroresonance на основното хармоник се придружава от значително пренапрежение (до 3.0 Uf.maks). Преминаване единична шинна с TN пишете ни на определено съотношение на контейнери също води до ferroresonance режим. Характерна особеност е, че постоянен процес се извършва едва в третия Подхармонични. Emerging с относително ниски токове, например, дори и за големи стойности на капацитет C1 = C2 = 4 NF IVN.TN.eff = 0.32 A.

Резултати от експериментални изследвания.
Тестове TN тип NKF-500 500 и US-проведена в схемата за синтез симулиране на условията на пълен мащаб тестове в раздела за подстанция, когато се монтира гумата изключен него VT mnogorazryvnymi ключове. Схема на теста е показано на фиг. 7.
В схемата на фиг. 7: SP - захранване - каскада от трансформатори; B - ключ VG-500; DN1, DN2 - капацитивни делители на напрежение; С1 - Кондензатор батерия DMRU-55-0,0033U1 симулиране общ капацитет кондензатори, плъзгащи се превключва паузи; С2 - кондензатор банка ДМК-190-3,3UHL1 симулиране капацитет автобус договореност и свързано оборудване на земята; IOT - трансформатор тест напрежение; W - измерване шунт; ZSH1, sin2 - Защитни топки. Изпитванията се провеждат при различни параметри верига - съотношения капацитети C1 / C2: 1210/1335, 2350/2855; 3440/4285 PF в комбинация с различна фаза на комутация (изключен) ключ. По време на изпитванията, бяха установени следните характеристики: IM - максималната стойност (пик) тока в първичната намотка на VT; I - RMS ток в първичната намотка; UTP - максималната стойност (връх) напрежението на VT. Резултатите от теста са обобщени в таблица, където характеристиките на резонанс са TN, получени в различни експериментални серии. Определените граници на параметрите, които са били получени под различни ъгли спрямо превключване на ключа за максимално напрежение от източника от 0 до 80 градуса. Както следва от представените данни, когато се изпитва NKF-500 ferroresonance наблюдавани основното хармонична, и когато се изпитва US-500 - ferroresonance само подхармоничния 1/3.
Когато този резонансни характеристики NKF-500 и US-500 различава значително (за разлика от сегашната повече от един порядък). Когато се изпитва NKF-500 е имало значително увеличение на напрежение VT на номиналното напрежение и RMS стойност на тока по време на ликвидацията ВТ значително превишава допустимата стойност. При тестване на 500 US-на напрежение VT, напротив, тя не се различава значително от номиналното напрежение и RMS ток в намотка VT остава относително nebolshim.Harakternye опит форма на вълната обработва NKF-500 и US-500, получен, когато ключът е изключен при съотношение 1210 контейнери / 1335 PF са показани на Фиг. 8, 9. В експеримента с NKF (вж. Фиг. 8) се наблюдава загуба на равновесие топки ZSH1 защита срещу пренапрежение при източника по време на 0,2 сек. До този момент не е ясно ferroresonance на Тенеси.
Опитните вълни са в добро съгласие с резултатите от компютърна симулация (вж. Фиг. 4, 5), което показва адекватността на математически модели. Разликата между експерименталните и изчислените данни не надвишава 5-7% в този случай. Някои резултати от изчисленията несъответствие и експерименталните данни се получават само във втората серия от експерименти, в които се наблюдава ferroresonance стабилен процес. Причината за това може да послужи като още неотчетени загуби или случайно схема дефект тестване.

Заключение.
Прилагане на трансформатори на напрежението тип US-500 е много ефективна мярка за предотвратяване ferroresonance мрежи 500 кV. Както резултатите от изследванията, поява на ferroresonance в Схеми свържете 500 при изключване празен oshinovok възможно само подхармоничния 1/3 (16.7 Hz) с относително малко увеличение на напрежението на VT време ferroresonance и токове в VT намотка не надвишава 0 3 А.
Като се има предвид възможността за ferroresonance до 1/3 подхармоничния много важна характеристика за приложения US-500 може да бъде зависим допустимата стойност RMS ток в първичната намотка в режим ferroresonance TN продължителността на режима. Задача експериментално определяне или изчисляване на следните характеристики трябва да е фаза на разследването antiresonant свойства TN US-500 тип.

Препоръчайте тази статия на другите!