В общем, я посмотрел в симулинке, что происходит при пере/недо компенсации.
Оказывается, дело вот в чем. У нас была емкость сети С, и ДГР с индуктивностью L, и они были настроены в РЕЗОНАНС на частоте 50 Гц.
wL=1/(wC). L=1/(w^2*C) Нетрудно увидеть, что резонансная частота колебательного контура
wc=1/корень(L*C)=1/корень(C/(w^2*C)) = w, т.е. 2*пи*50=314.
Далее вот схема по правилу эквивалентности прямой последовательности
E1---Z1----Z2----Z0---КЗ
---->
I1=I2=I0=E1/(Z1+Z2+Z0)
Величиной Z1 и Z2 здесь можно пренебречь по сравнению с Z0, а Z0 это и есть тот самый колебательный контур, L параллельно C. И почти все напряжение падает на нем.
E1=Ua это фазное напряжение, падение Z0*I0=Uф, напряжение в месте КЗ U=E1-Z0*I0=Uф-Uф=0
По методу симметричных составляющих получается, что при КЗ фазы А напряжение на фазе А будет Uaф=Uф
Ua=Ua-Uaф=0
Ub=Ub-Uaф=корень(3)*Uф (по модулю)
Ub=Uс-Uaф=корень(3)*Uф (по модулю)
Когда КЗ отключается, то ток через индуктивность и напряжение на емкости мгновенно измениться не могут, и вот этот LC контур как бы запоминает падение напряжение, которые было при КЗ.
Т.е. схема уже такая
E1---Z1----Z2----Z0-- обрыв
но на Z0 падение напряжение остается таким же, как при КЗ U=E1-Z0*I0=Uф-Uф=0
Т.е. даже когда КЗ пропадает (допустим, на фазе А), фаза А остается притянутой к земле, а две других В и С по-прежнему линейные.
Затем постепенно, за счет наличия активного сопротивления в L-C контуре ток там затухает, и напряжения становятся все фазные.
Если контур расстроить (неважно, в перекомпенсацию или недокомпенсацию), то резонансная частота будет не 50 Гц, а, скажем, 53 Гц. Тогда получится, что вот это напряжение, которе вычитается из всех фазных напряжений, будет вращаться по фазе.
И напряжения всех фаз будут поочередно достигать 2*Uф (даже не корень из 3, а именно 2 - Uф собственное + Uф от LC контура).
http://rzia.ru/uploads/images/4731/857fac199ce0ccc706ba5d7637c241d3.png
На рисунке осциллограмма в процентах от номинального напряжения, т.е. 100 это 100%, 200 это 200%.
Чем недокомпенсация хуже перекомпенсации я так до конца не разобрал, слышал что вроде при перекомпенсации дуга горит устойчиво, а при недокомпенсации нет, т.е. дело видимо в дуге. С точки зрениия именно фазовращения напряжения, генерируемого LC контуром - без разницы, вращение просто будет в другом направлении (будет не 53 Гц, а, скажем, 47 Гц, и будем вращаться на те же 3 Гц но в другую сторону)
.
Добавлено: 2022-01-18 13:01:52
Разобрал еще немного эту тему.
Оказывается, дело обстоит еще хуже.
При появлении ОЗЗ ток в ДГР содержит апериодику. Эта апериодика затухает очень долго (зависит от активного сопротивления ДГР и, возможно, кабелей, но в целом долго). И сам ток ОЗЗ тоже содержит апериодику.
Если ОЗЗ прервать до исчезновения апериодики, то получится так, что емкость сети || индуктивности ДГР, и если емкость заряжена на номинал, то ДГР еще дозаряжает емкость еще на номинал (точная величина дозаряда зависит от момента, когда прерывается ОЗЗ)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/1967d892755abe70004db85913852352.png
Итого смещение нейтрали при ОЗЗ с наличием ДГР становится 2*Uф. Если к этому добавить фазовращение (1/корень(L*C) не равно 2*пи*50), то будут перенапряжения до 3*Uф (на всех трех фазах поочередно)
Вот так при неполной компенсации (график в процентах от номинала)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/2c50448c051124d1332cce3a935f3219.png
Вот так, если компенсация полная и фазовращения нет (на здоровых фазах 2.5Uф=Uф*sin(30)+2Uф)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/7c3392e24569c484a4a4696bdbd4291b.png
При отсутствии ДГР всего этого нет.
http://rzia.ru/uploads/images/4731/51c1a3afef86ec7c1db2a5bc9a9c217c.png
Вначале я думал, что это симулинк глючит (очень долго настраивал все, дошел даже до ручного расчета), но оказалось, что это по ТОЭ реально так и есть...
Выводы
- Если в сети стоит ДГР, то перенапряжения в сети могут достигать 3*Uф=корень(3)*Uлин.
- Вы думаете, что при ОЗЗ в вашей сети будет линейное напряжение 10 кВ, но ДГР сделает вам 17.3 кВ при нарушенной компенсации и примерно 14.5 кВ при настройке в резонанс.
- Таким образом, если не хочется проблем, кабели в сети при наличии ДГР по уму надо выбирать на класс напряжения больше. 10 кВ вместо 6 кВ и 20 кВ вместо 10 кВ.
Возможно изоляция кабелей "своего" напряжения должна вроде как держать по документам такие перенапряжения, но держит ли на самом деле - непонятно.
