Жоғары кернеулік автоматтардағы өтпелі қалпына келтіру кернеуінің сипаттамалары
Transient recovery voltage
Жоғары кернеулік автоматтарының қосқаннан кейінгі кернеуі (TRV) – бұл ақаулықты жою үшін маңызды параметр. Система сипаттамалары мен ақау түріне байланысты. IEC/IEEE стандарттарымен реттеледі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жоғары кернеулі автоматтық ажыратқыштар үшін уақытша қалпына келтіру кернеуі (TRV) – ток үзілгеннен кейін қосқыштарда пайда болатын кернеу. Бұл жоғары кернеулі автоматтық ажыратқыш арқылы ақауды жоюдың маңызды параметрі, оның сипаттамалары (амплитудасы, өсу жылдамдығы) токтың сәтті үзілуіне немесе ақауға (қайта тұтанбау немесе қайта соққы) әкелуі мүмкін. TRV автоматтық ажыратқыштың екі ұшындағы жүйенің сипаттамаларына және осы автоматтық ажыратқыш жоюға тиіс ақау түріне (бір, екі немесе үш фазалық ақаулар, жерленген немесе жерленбеген ақаулар) байланысты. Жүйенің сипаттамалары мыналарды қамтиды:
A transient recovery voltage (TRV) for high voltage circuit breakers is the voltage that appears across the terminals after current interruption. It is a critical parameter for fault interruption by a high voltage circuit breaker, its characteristics (amplitude, rate of rise) can lead either to a successful current interruption or to a failure (called reignition or restrike). The TRV is dependent on the characteristics of the system connected on both terminals of the circuit breaker, and on the type of fault that this circuit breaker has to interrupt (single, double or three phase faults, grounded or ungrounded fault ). Characteristics of the system include:
нейтраль түрі (тиімді жерленген, жерленбеген, қатты жерленген)
жүктеме түрі (сыйымдылық, индуктивтік, кедергілік)
қосылу түрі: кабельге қосылған, желіге қосылған
type of neutral (effectively grounded, ungrounded, solidly grounded )
type of load (capacitive, inductive, resistive)
type of connection: cable connected, line connected
Ең жоғары TRV токты үзуге кіріскен автоматтық ажыратқыштың бірінші полюсіне (үш фазалық жүйеде бірінші полюс деп аталады) қолданылады. TRV параметрлері IEC және IEEE (немесе ANSI) сияқты халықаралық стандарттарда белгіленеді.
The most severe TRV is applied on the first pole of a circuit breaker that interrupts current (called the first pole to clear in a three phase system). The parameters of TRVs are defined in international standards such as IEC and IEEE (or ANSI).
Қуатты жүктеме
Капацитивті жүктемелердің ең көп кездесетін мысалдары – жүктемесіз сызықтар және конденсаторлық батареялар.
Typical cases of capacitive loads are unloaded lines and capacitor banks.
Терминалдың ақаулығы
Терминалдық ақау – автоматтық ажыратқыштардың қосқыштарында пайда болатын ақау. Автоматтық ажыратқыш қысқа тұйықталуды ток нөлге жеткенде үзеді, осы сәтте желілік кернеу ең жоғары шағында болады, ал кернеуді қалпына келтіру жоғары жиілікті өтпелі құбылыспен желілік кернеуге жуысады. Шамадан асып кетудің немесе амплитудалық коэффициентінің нормаланған мәні 1,4-ке тең.
A terminal fault is a fault that occurs at the circuit breaker terminals. The circuit breaker interrupts a short circuit at current zero, at this instant the supply voltage is maximum and the recovery voltage tends to reach the supply voltage with a high frequency transient. The normalized value of the overshoot or amplitude factor is 1.4.
Қысқа желілік ақау
Қысқа желілік ақау – бұл сым тоқтырғыштың терминалынан бірнеше жүз метрден бірнеше километрге дейінгі желіде пайда болатын ақау. 5-суретте көрсетілгендей, TRV өзінің бастапқы бөлігінде, сым тоқтырғыштың терминалында және ақау нүктесінде оң және теріс шағылыстармен желіде таралатын толқындардың тудырған жоғары жиілікті тербелісіне байланысты тік өсу жылдамдығымен сипатталады. Бұл таралатын толқындардың суперпозициясы 6-14 суреттерде көрсетілген желідегі кернеу профильдерін береді, мұнда көлденең осьте сол жақта сым тоқтырғыштың терминалының, ал оң жақта қысқа тұйықталу нүктесінің орналасуы көрсетілген. Кернеу профилі ток үзілісінен кейінгі әртүрлі сәттерде беріледі, мұнда TL – бұл толқынның сым тоқтырғышынан желі бойымен және кері сым тоқтырғышының терминалына қайта оралуына қажетті уақыт. Егер шығындар ескерілмесе, кернеудің өзгеруі бастапқы кернеудің екі есесіне тең, бірақ шындығында ол бастапқы кернеудің шамамен 1,6 есесіне жуық. Желі жағындағы терминалдағы кернеудің үшбұрышты толқын пішіні, төмен жиілікті желілік кернеудің өзгеруімен бірігіп, 5-суретте көрсетілген TRV-ның тісті пішіндес өзгеруін тудырады. Қысқа желілік ақау TRV өсу жылдамдығымен сипатталады, ол үзіліс кезіндегі токтың еңістігіне, демек, қысқа тұйықталу тогының амплитудасына пропорционалды: , мұнда Z – желінің толқындық кедергісі. Z-дің стандартталған мәні 450 Ом-ға тең, ол , мұнда l және c – желінің бірлік ұзындығына шаққандағы өздігінен индукциясы және сыйымдылығы.
A short line fault is a fault that occurs on a line a few hundred meters to several kilometers down the line from the circuit breaker terminal. As shown on Figure 5, the TRV is characterized, in its initial part, by a steep rate of rise due to a high frequency oscillation produced by travelling waves that travel on the line with positive and negative reflections at the circuit breaker terminal and at the fault point, respectively. The superposition of these travelling waves gives the voltage profiles on the line shown on Figures 6 to 14 with, on the horizontal axis, the circuit breaker terminal position on the left and the short circuit point on the right. The voltage profile is given at different instants after current interruption, where TL is time needed for a wave to travel from the circuit breaker down the line and back to the circuit breaker terminal. Figure 15 shows, as function of time, the variation of voltage on the line side terminal of the circuit breaker. The voltage variation is two times the initial voltage if losses are neglected, in reality it is approximately 1.6 times the initial voltage. The triangular waveshape of voltage on the line side terminal, combined with a supply side voltage variation at a lower frequency, produces the sawtooth variation of TRV shown on Figure 5. A short line fault TRV is characterized by a rate of rise that is proportional to the slope of current at the time of interruption and therefore to the amplitude of the short circuit current : , where Z is the surge impedance of the line. The standardized value of Z is 450 Ω, it is equal to , where l and c are the line self inductance and capacitance per unit length.