У процесі розвитку власних коливань напруга буде перевершувати усталене, прагнучи до нього в міру загасання цих коливань. Максимальне значення напруги в кожній точці обмотки наближено одно:
.
При ізольованою нейтралі найбільша напруга спостерігається на кінці обмотки і може в 1,5 Г· 1,8 рази перевищувати напругу на початку (при нескінченно довгому імпульсі з вертикальним фронтом). При заземленою нейтралі найбільша напруга виникає наприкінці першої третини обмотки і становить (1.2 Г· 1.3) U 0 . Отже, в обох випадках на головну ізоляцію може впливати напруга, істотно перевищує напруга джерела.
В
Початковий розподіл напруги по обмотці
Задача 5
Умова
Розрахувати струм однофазного замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю і виконаної з ділянок повітряної та кабельної ліній. Обгрунтувати необхідність підключення дугогасного реактора. Визначити, чи слід підключати дугогасильний реактор, і якщо це необхідно виконати, то визначити потужність і тип реактора. Лінії характеризуються номінальною напругою, сумарною довжиною повітряних і кабельних ліній і відповідно, питомою струмом замикання на землю і.
Дано:
,,, , p> Теорія:
Компенсація струму замикання на землю.
Одним з найбільш поширених засобів зменшення (компенсації) струму замикання на землю є включення в нейтраль регульованого реактора (рис.5.1.), який називають так само дугогасящей котушкою, котушкою Петерсена, налаштованої індуктивністю.
При рівності часткових ємностей щодо землі для всіх фаз потенціал нейтралі в нормальному режимі дорівнює нулю і струм фаз в котушці відсутня. При однофазному замиканні на землю на нейтрали з'являється напруга нульової послідовності, рівне, і в котушці виникає струм.
В
В
- сумарна індуктивність;
- активний опір
,, причому. Через місце замикання на землю проходять струм котушки і струм замикання на землю, який складається з ємнісного струму ліній і активної складової, обумовленої витоками по ізоляторам та втрат на корону в повітряних лініях, діелектричними втратами в кабельних лініях.
Загальний струм через місце замикання (залишковий струм) дорівнює:
В
В
На рис. 5.2. наведені залежність залишкового струму від індуктивного струму котушки і векторні діаграми для типових випадків. Область ліворуч від точки мінімуму, де - точкою компенсації, або ідеальної налаштуванням, точка - точкою компенсації або ідеальною налаштування, а область - область перекомпенсації. Мінімальне значення струму при ідеальній настройці визначається його активної складової, а так само вищими гармонійними, які можуть з'явиться, завдяки невеликому відхиленню характеристики котушки від лінійної і наявності вищих гармонік у кривій ЕРС джерела.
В умовах експлуатації не завжди можна домогтися точного налаштування, але при невеликих відхиленнях абсолютна величина некомпенсованого струму мало відрізняється від активною складовою, оскільки активна і реактивна складова складаються в квадратурі.
Обмеження струму через дугового проміжок полегшує умови деіонізації дуги і підвищує ймовірність її швидкого гасіння.
Обмеження швидкості відновлення напруги на дуговому проміжку. Перше запалювання дуги в мережі з котушкою відбувається так само, як і в мережі з ізольованою нейтраллю, тобто супроводжується коливальним процесом, частота і амплітуда якого мало залежать від наявності котушки внаслідок її великого індуктивного опору для струмів високої частоти. З цієї ж причини котушка не впливає на високочастотну складову перехідного процесу, який виникає після спроби гасіння дуги при переході через нуль струму високочастотних коливань.
У мережі з ізольованою нейтраллю напруга зсуву нейтралі залишається постійним, а напруга на пошкодженій фазі зростає, змінилася з частотою мережі, що може призвести до повторного запалювання дуги. У мережі з дугогасящей котушкою в нейтралі напруга з частотою джерела відновлюється повільно, оскільки фазне напруга джерела відновлюється повільно, оскільки фазна напруга джерела і состовляющих вільних коливань протилежні по фазі. Якщо дуга не запалювати під впливом піку гасіння безпосередньо після обриву струму високочастотних коливань, то ймовірність її подальшого запалювання при впливі відновлюється напруги промислової частоти зменшується.
При заземленні нейтралі через дугогасним котушку можливі підвищення напруга не тільки при замиканні на землю, але і при нормальному режимі, якщо мережа має хоча б невеликий несиметрією. Напруга на ізольованій нейтралі одно:
В
- провідності фаз відносно землі.
У нормальномрежіме можливо незначне зміщення нейтралі, так як при будь-якому зустрічається на практиці розташуванні проводів повітряних ліній їх ємності щодо землі неоднакові. Зокрема, при...
