Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Переходное восстановительное напряжение (TRV) для высоковольтных выключателей – это напряжение, возникающее на выводах после прерывания тока. Это критически важный параметр для успешного отключения аварийного тока высоковольтным выключателем, поскольку его характеристики (амплитуда, скорость нарастания) могут привести либо к успешному прерыванию тока, либо к повторному зажиганию дуги (так называемому повторному пробою или перебросу). TRV зависит от характеристик системы, подключенной к обоим выводам выключателя, и от типа аварии, которую должен отключить этот выключатель (однофазные, двухфазные или трехфазные короткие замыкания, с заземлением или без заземления). Характеристики системы включают:
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:
тип нейтрали (эффективно заземленная, незаземленная, глухозаземленная)
тип нагрузки (емкостная, индуктивная, резистивная)
тип подключения: подключение кабеля, подключение линии
type of neutral (effectively grounded, ungrounded, solidly grounded )
type of load (capacitive, inductive, resistive)
type of connection: cable connected, line connected
Наибольшее TRV возникает на первом полюсе выключателя, который прерывает ток (называемом первым отключающим полюсом в трехфазной системе). Параметры TRV определены в международных стандартах, таких как IEC и IEEE (или ANSI).
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).
Вместительная нагрузка
Типичными случаями емкостных нагрузок являются не нагруженные линии и батареи конденсаторов.
Typical cases of capacitive loads are unloaded lines and capacitor banks.
Ошибка терминала
Сквозной пробой – это пробой, возникающий на клеммах автоматического выключателя. Автоматический выключатель прерывает короткое замыкание в момент прохождения тока через ноль, в этот момент напряжение источника питания достигает максимума, а восстанавливающееся напряжение стремится к напряжению источника питания с высокочастотной переходной составляющей. Нормированное значение перерегулирования или коэффициент амплитуды составляет 1,4.
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.
Неисправность короткой линии
Неисправность на короткой линии – это повреждение, возникающее на линии на расстоянии от нескольких сотен метров до нескольких километров от клеммы выключателя. Как показано на рисунке 5, переходный процесс восстановления диэлектрической прочности (TRV) в начальной части характеризуется крутым фронтом нарастания, обусловленным высокочастотными колебаниями, вызванными бегущими волнами, распространяющимися по линии с положительными и отрицательными отражениями от клеммы выключателя и точки повреждения соответственно. Суперпозиция этих бегущих волн формирует профили напряжения на линии, представленные на рисунках 6–14, где по горизонтальной оси отложена позиция клеммы выключателя слева и точка короткого замыкания справа. Профили напряжения приведены для различных моментов времени после разрыва цепи, где TL – это время, необходимое волне для прохождения от выключателя по линии и обратно к клемме выключателя. На рисунке 15 показана зависимость изменения напряжения на клемме выключателя со стороны линии от времени. Изменение напряжения в два раза превышает начальное напряжение при пренебрежении потерями, а на практике составляет примерно 1,6 начального напряжения. Треугольная форма напряжения на клемме со стороны линии, в сочетании с изменением напряжения со стороны источника питания на более низкой частоте, формирует пилообразную форму TRV, показанную на рисунке 5. TRV при коротком замыкании на короткой линии характеризуется скоростью нарастания, пропорциональной наклону тока в момент разрыва цепи и, следовательно, амплитуде тока короткого замыкания: , где Z – волновое сопротивление линии. Стандартизированное значение Z равно 450 Ом, и оно определяется как , где l и c – индуктивность и емкость линии на единицу длины.
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.