ier-p3-ttr
DESCRIPTION
IER-p3-ttrTRANSCRIPT
-
1
TENSIUNEA TRANZITORIE DE RESTABILIRE
-
2
CONCEPTE GENERALE
Prin funcia sa, un echipament de comutaie realizeaz legtura dintre dou subreele
n poziie nchis
dup deschidere
variaia n timp a tensiunilor este determinat de evoluia mrimilor de stare din subreeaua R1
variaia n timp a tensiunilor este determinat de evoluia mrimilor de stare din subreeaua R2
212121 ,, CCBBAA uuuuuu
111 ,, CBA uuu
222 ,, CBA uuu
-
3
Tensiune Tranzitorie de Restabilire - definiie
Regimul tranzitoriu care urmeaz ntreruperii electrice are legi de evoluie diferite n cele dou subreele separate
Pe durata regimului tranzitoriu, tensiunea care solicit izolaia longitudinal din interiorul dispozitivelor (camerelor) de stingere de pe fiecare faz este denumit tensiune tranzitorie de restabilire
-
4
Pentru un aparat de comutaie trifazat, deplasarea contactelor se face sincron pe cele trei faze
ntreruperea electric a circuitului se realizeaz ns dup stingerea arcului electric, fenomen care se produce n momente diferite pentru fiecare faz n parte, n funcie de momentul trecerii prin zero a curentului pe faza respectiv
Cea mai sever TTR apare la bornele primului pol care ntrerupe
Fie faza A prima care ntrerupe 0Ai
liberacomponenta
lA
fortatacomponenta
fAAAA tututututu ,, 12122112
tutu ATTR 12
etapa tranzitorie, pe durata creia tensiunea pe pol este suma celor dou
componente (liber i forat)
etapa care urmeaz amortizrii
componentei libere, pe durata creia
tensiunea pe pol este egal cu
componenta forat (permanent)
-
5
nchiderea ntreruptorului pe defect urmat de deschidere Oscilograma mrimilor de stare (tensiuni pe faze i cureni)
-
6
Oscilogramele mrimilor de stare (tensiuni i cureni) pentru un ciclu de manevre nchidere pe defect deschidere (I D)
U1
U2
U3
U1, U2,
U3
tensiune la bornele dispozitivului de
stingere; 1-primul pol care ntrerupe
I1, I2, I3 curentul prin dispozitivul de stingere
C tensiunea la bornele bobinei de
anclanare (BA)
O tensiunea la bornele bobinei de
declanare (BD)
-
7
Oscilogramele mrimilor de stare (tensiuni i cureni) pentru un ciclu de manevre nchidere pe defect deschidere (I D)
t1 nceputul manevrei de nchidere
t2 moment n care curentul ncepe s circule n circuitul principal
t3 moment n care curentul ncepe s circule pe toate cele trei faze
t4 momentul punerii sub tensiune a
dispozitivului de deschidere
t1 t2 t3 t4
-
8
Oscilogramele...(continuare)
t5 contactele principale (de arc) din cele trei camere de stingere sunt separate i apare arcul electric
Existena arcului electric este confirmat de apariia tensiunii de arc pe fiecare dintre cele trei faze
t6* prima trecere prin zero a curentului (pe faza 1) urmat de stingerea arcului i ntreruperea circuitului
se observ (pe oscilograma curentului) c ntreruperea arcului este reuit
curentul pe faza 1 este 0
tensiunea la bornele camerei de stingere revine la tensiunea sursei cu o component tranzitorie suprapus peste cea de 50 Hz
t5 Perioada de regim tranzitoriu (g) este reprezentat n detaliul din figur
g
t6*
-
9
Etape succesive n evoluia arcului pn la stingerea sa Caracteristica dinamic a arcului este considerat ideal
iarc
uarc Uarc =0 pentru iarc =0 Uarc =U0 pentru iarc 0
Variaie tranzitorie a tensiunii la bornele arcului n momentul reaprinderii
-
10
Oscilogramele...(continuare)
t6 fazele 2 i 3 ntrerup simultan (dup ce a ntrerupt faza 1)
va fi analizat tensiunea tranzitorie de restabilire pentru primul pol care ntrerupe - cel de pe faza 1
ntreruptorul trebuie s fie capabil s stabileasc curentul la nchidere cu pre-amorsarea arcului n orice punct al curbei de tensiune
- pe maximul (+/-): durata cea mai mare de pre-amorsare
- la trecerea prin zero: fr pre-amorsare dar cu componenta aperiodic maxim
t6
-
11
Oscilograme.....(continuare)
a curent de oc
b curentul ntrerupt
c valoarea de vrf a componentei periodice a
curentului de defect
d component aperiodic
e tensiune aplicat
f tensiunea restabilit dup eliminarea defectului
g tensiunea tranzitorie de restabilire (TTR)
-
12
Oscilograme.....(continuare)
h regim stabilizat (componenta tranzitorie a TTR
s-a amortizat)
j durata cursei de deschidere a contactelor
principale
k durata arcului
l durata total a ntreruperii
m durata cursei de nchidere a contactelor
n
cel mai lung interval de timp ntre dou treceri succesive prin zero (datorit prezenei componentei aperiodice)
p
cel mai scurt interval de timp ntre dou treceri succesive prin zero (datorit prezenei componentei aperiodice)
-
13
TTR n cazul primului pol care ntrerupe
Elementele prezente n schem
generatorul echivalent sistemului n spatele unui transformator,
n-circuite de linie
circuitul pe care apare defectul
-
14
Stingerea arcului la trecerea curentului prin zero, iniiaz dou procese cu efecte opuse:
refacerea proprietilor dielectrice ale mediului din interiorul dispozitivului de stingere (mediul de stingere),
restabilirea tensiunii la bornele polului ntrerupt.
Modul n care evolueaz cele dou procese determin
succesul ntreruperii stingerea definitiv a arcului electric i separarea galvanic a celor dou borne ale polului ntrerupt),
insuccesul ntreruperii restabilirea circulaiei de curent prin:
reaprinderea termic a arcului electric (n primele microsecunde care urmeaz ntreruperii curentului) sau
reaprinderea dielectric a arcului (denumit i reamorsare fenomen care poate surveni mai trziu, dup un interval de timp cel puin egal cu perioad).
-
15
Regenerarea proprietilor dielectrice ale mediului de stingere se face dup o serie de caracteristici care depind de:
construcia dispozitivului de stingere,
natura mediului de stingere folosit,
presiunea din interiorul dispozitivului de stingere,
intensitatea curentului care urmeaz s fie ntrerupt, mrime determinant pentru energia arcului electric
Caracteristicile TTR depind de reeaua n care se produce ntreruperea
-
16
Ipoteze de calcul pentru TTR n circuite trifazate
defect trifazat, simetric, n contact cu pmntul, produs n imediata vecintate a bornelor ntreruptorului
genereaz cea mai sever TTR la bornele primului pol care ntrerupe
curentul de defect se consider defazat inductiv n raport cu tensiunea, n consecin
la trecerea prin zero a curentului tensiunea sursei care alimenteaz defectul trece prin valoarea maxim
cnd curentul de defect se apropie de valoarea zero, diferena de potenial dintre contacte este egal cu tensiunea de arc, uarc;
pentru ntreruptoarele cu tensiune nominal mai mare de 1000 V se poate accepta ipoteza uarc 0
(ipoteza nu poate fi acceptat n joas tensiune)
-
17
Metoda aplicat pentru evaluarea TTR este metoda injeciei de curent
anularea curentului din arc la t = 0 este echivalent cu introducerea unui generator de curent care injecteaz un curent de sens contrar celui de defect.
Sursele de t.e.m sunt pasivizate.
-
18
Deducerea impedanei echivalente (ntre bornele (a) i (b))
Z1-impedana caracteristic de succesiune pozitiv (direct); (valoare 280...400 W dependent de geometria liniei)
Z0-impedana caracteristic de succesiune zero (homopolar); se poate considera cu aproximaie i n
lipsa unei evaluri adecvate, c Z0 1.6 Z1
Obs: pentru linia fr pierderi impedana caracteristic este o mrime real de dimensiunile unei rezistene
Impedana echivalent ntre bornele N0-ND pentru o linie
3/|||| 1011 ZZZZ
01
101
101
101
,0
2
32
32
ZZ
ZZZ
ZZZ
ZZZ
ZDNN
Pentru n-linii n paralel
Za-b/n
10
10
01
23
ZZ
ZZ
ZZZDNNba
Cu aproximaia
Z01,6 Z1
114.1
Zn
Z ba
-
19
L1 inductivitatea de succesiune pozitiv a sursei
L0 inductivitatea de succesiune 0 a sursei
Calculul inductivitii La-b urmeaz formal aceleai etape cu calculul impedanei Za-b
10
10
23
LL
LLL ba
1110 3.17
93 LLLLL ba
C1 capacitatea de succesiune pozitiv a LEA
C0 capacitatea de succesiune 0 a LEA
Capacitile anulate au potenialul pmntului pe ambele borne, deci nu contribuie la formarea capacitii echivalente
Capacitile care n aceast situaie au diferen de potenial la borne sunt legate n paralel
3
2
32 01010
CCCCCC ba
110 CCCC ba
-
20
CONCLUZII
pentru evaluarea TTR la bornele primului pol care ntrerupe n cazul unui scurtcircuit trifazat cu contact cu pmntul ntr-un sistem care funcioneaz cu neutrul efectiv legat la pmnt, schema echivalent conine urmtoarele elemente
Dac defectul este scurtcircuit net (fr contact cu pmntul) sau sistemul funcioneaz cu neutrul izolat,
10
10
23
ZZ
ZZZR baech
depinde de numrul liniilor conectate pe barele staiei
10
10
23
LL
LLLL baech
depinde de puterea de scurtcircuit a sistemului
3
2 01 CCCC baech
depinde de capacitile proprii i mutuale
Figura 6
Schema electric echivalent pentru determinarea TTR prin
metoda injeciei de curent
114.1
Zn
Z ba
1110 3.17
93 LLLLL ba
110 CCCC ba
valori care pot fi utilizate ntr-o prim aproximaie
0000 CLZ 1113
25.1
5.1CCLLZ
nR echechech