1 (2021-02-08 06:48:27 отредактировано chumazeg)

Тема: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

Здравствуйте коллеги. Есть ПС 220 кВ А (мостик с РП) нагрузка трансформаторов активная , маленькая 3А по 220 кВ (поселок). На секциях установлены ТН на одной индуктивный, на другой емкостной.
    1 РЕЖИМ: При протекании транзита по ПС А показания у ТНов одинаковые, все хорошо.
    2 РЕЖИМ: При питании ПС А в радиальном режиме по ВЛ-2 (ВЛ-1 выведена в ремонт) тоже все хорошо и напряжения одинаковые.
    3 РЕЖИМ: При питании ПС А в радиальном режиме по ВЛ-1 (ВЛ-2 в ремонте) напряжения на емкостном ТНе сильно искажается (появляется 7 гармоника) и напряжение начинает плавать (на осциллограмме это не видно, но РДУ в ОИК фиксирует недопустимые повышения напряжения до 260 кВ.). На индуктивном ТН напряжение незначительно искажается, не изменяется и в нормальных пределах.
     4 РЕЖИМ: При питании ПС А в радиальном режиме по ВЛ-2 (ВЛ-1 выведена в ремонт) было все хорошо, но тут вывели в ремонт ВЛ-3 (по сути сделали опять тупиковую отпайку с тяговой нагрузкой) и напряжение на емкостном ТНе исказилось и начало плясать (на индуктивном все в норме). После включения ВЛ-3 напряжение на емкостном ТНе стало нормальным.
     РДУ меня уже задолбало просят выводить ТН и проверять его. Я понимаю что ниче там не найдем. 
     Мне кажется это связано с тупиковой тяговой отпайкой в радиальном режиме питания, которая как то влияет на показания емкостного ТН.
     Чем могут быть вызваны такие чудеса на емкостном ТНе? Как объяснить это влияние?

Post's attachments

00303657.BRS 558.75 Кб, 15 скачиваний с 2021-02-05 

Схема сети.jpg 3.55 Мб, 2 скачиваний с 2021-02-05 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2 (2021-02-05 19:29:12 отредактировано aspirmk)

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

1. Предполагаю, что в рассматриваемых схемах работы при которых наблюдается искажение напряжения, возникает резонанс напряжений между емкостями емкостного ТН и индуктивностью сети на частоте 7-ой гармоники (350 Гц). Т.е. небольшая несинусоидальность напряжения в прилегающей сети 220 кВ значительно усиливается за счета резонанса на шинах ПС 220 кВ А.
2. Значительная несинусоидальность напряжения также приводит у увеличению действующего напряжения, возможно это и приводит к измеренным значениям в 260 кВ, но нужно уточнить что конкретно измеряют измерительные преобразователи: полное действующее напряжения (Тогда да несинусоидальность напряжения - возможная причина завышения напряжения), а если действующее значение напряжения основной гармоники (тогда конечно нет)!
3. А электромагнитный ТН плохо трансформирует высшие гармоники, чем обусловлена разность кривых.
4. Проверить мою гипотезу можно путем расчета резонансной частоты образующегося контура в интересующих режимах по формуле:
fрез = 1/sqrt(2*pi*Xc*Cтн/50)
где: Xc - индуктивное сопротивление сети на шинах 220 кВ ПС 220 кВ А (Ом).
       Cтн - суммарная емкость фазы ТН (в фарадах) - последовательно соединенных конденсаторов со стороны фазного напряжения и емкости со
                стороны земли.
       fрез - резонансная частота, если она будет около 350 Гц, то причина искажение напряжения установлена и моя гипотеза подтверждена...

3

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-05 02:43:52

Чем могут быть вызваны такие чудеса на емкостном ТНе? Как объяснить это влияние?

Согласен с aspirmk.
Встречался с таким  и была просто ПС 500-220 кВ с набором ёмкостных и индуктивных ТН - по предыдущей эксплуатации и расчётам возникали перенапряжения..., но т.к. ПС модернизировали, то просто приняли решение поставить все ёмкостные.

4 (2021-02-08 07:38:04 отредактировано chumazeg)

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

aspirmk писал(а):
2021-02-05 19:10:06

4. Проверить мою гипотезу можно путем расчета резонансной частоты образующегося контура в интересующих режимах по формуле:fрез = 1/sqrt(2*pi*Xc*Cтн/50)где: Xc - индуктивное сопротивление сети на шинах 220 кВ ПС 220 кВ А (Ом).       Cтн - суммарная емкость фазы ТН (в фарадах) - последовательно соединенных конденсаторов со стороны фазного напряжения и емкости со                 стороны земли.       fрез - резонансная частота, если она будет около 350 Гц, то причина искажение напряжения установлена и моя гипотеза подтверждена...

Что такое Xc? Расчетчики мне дают индуктивное сопротивление системы при 3-х фазном КЗ на шинах ПС А и индуктивное сопротивление системы при 1-ф КЗ на шинах ПС А. Какое брать? Емкость одной фазы ТН 4363пФ.
Согласно вашим рассуждениям сопротивление системы должны быть примерно одинаковыми для 3 и 4 режимов.

1 режим (Норм. режим) 1-ф - 31,278 Ом, 3-ф - 19,964 Ом
2 режим (ВЛ-1 в ремонте) 1-ф - 57,171 Ом, 3-ф - 56,032 Ом
3 режим (ВЛ-2 в ремонте) 1-ф - 38,049 Ом, 3-ф - 26,507 Ом
4 режим (ВЛ-1 и ВЛ-3 в ремонте) 1-ф - 57,103 Ом, 3-ф - 63,561

По частоте  вообще ерунда какая-то получается. Может я че-то неправильно считаю?

Добавлено: 2021-02-08 15:29:50

ПАУтина писал(а):
2021-02-06 04:10:32

Согласен с aspirmk.Встречался с таким  и была просто ПС 500-220 кВ с набором ёмкостных и индуктивных ТН - по предыдущей эксплуатации и расчётам возникали перенапряжения..., но т.к. ПС модернизировали, то просто приняли решение поставить все ёмкостные.

РДУшники наоборот говорят что по их расчетам не может быть такого повышения напряжения. Что виноваты либо ТН либо преобразователь.

5

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 07:29:50

По частоте  вообще ерунда какая-то получается. Может я че-то неправильно считаю?

Согласен, с этими данными емкостного ТН и сопротивления сети прямой последовательности получаются резонансные частоты 8,3 и 5,4 кГц соответственно для 3 и 4 режимов...

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2021-02-08 08:56:23 отредактировано chumazeg)

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

aspirmk писал(а):
2021-02-08 08:12:19

Согласен, с этими данными емкостного ТН и сопротивления сети прямой последовательности получаются резонансные частоты 8,3 и 5,4 кГц соответственно для 3 и 4 режимов...

У меня тоже получилось. Мне кажется все таки как то влияет тяговая ПС в тупиковом режиме, и когда там проходит поезд он как то влияет на напряжения емкостного ТН.

Добавлено: 2021-02-08 16:59:12

Как грамотно объяснить физику процесса РДУшникам?

7

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 08:59:12

У меня тоже получилось. Мне кажется все таки как то влияет тяговая ПС в тупиковом режиме, и когда там проходит поезд он как то влияет на напряжения емкостного ТН.

Добавлено: 2021-02-08 16:59:12

Как грамотно объяснить физику процесса РДУшникам?

Для этого сначала надо самим разобраться с происходящим...
Пока на данный момент мы в любом случае наблюдаем резонанс в первичной сети на частоте 350 Гц (7-ая гармоника) т.к.:
1. Наблюдается повышение только 7-ой гармоники, другие гармоники, в том числе 5-ая значительно меньше.
2. Повышенные значения напряжения 7-ой гармоники наблюдаются на обоих ТН (и на электромагнитным и на емкостном).
3. Тяговая нагрузка выдает широкий, более менее равномерный и спадающий по частоте спектр высших гармоник.

Возможно резонанс возникает не на емкости измерительного ТН, а например на емкости фильтро-компенсирующего устройства на стороне СН или НН ПС 220 кВ А.

8

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

aspirmk писал(а):
2021-02-08 09:33:59

Возможно резонанс возникает не на емкости измерительного ТН, а например на емкости фильтро-компенсирующего устройства на стороне СН или НН ПС 220 кВ А.

Нет на ПС А фильтро-компенсирующих устройств ни на НН ни на СН.

Добавлено: 2021-02-08 18:05:35

Вот что видело РДУ в 4 режиме.

Post's attachments

Документ1.docx 78.09 Кб, 21 скачиваний с 2021-02-08 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

9

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

А можно в комтрейде осциллограмму? Не у всех есть ПО от брестлера.

10

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

Комтрэйд

Post's attachments

Осц.rar 308.82 Кб, 14 скачиваний с 2021-02-08 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

11 (2021-02-08 12:07:08 отредактировано aspirmk)

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 10:05:35

Нет на ПС А фильтро-компенсирующих устройств ни на НН ни на СН.

А в прилегающей сети 220 кВ?

А на счет графика напряжения, то как известно действующее значение несинусоидального сигнала равно корню квадратному из суммы квадратов действующих значений составляющих гармоник.
Так по имеющейся осциллограмме и учитывая только 1-ую и 7-ую гармоники (остальными за счет их малости можно пренебречь) получим:
Uлин = 1,732*sqrt(U1^2 + U7^2) = 1.732*sqrt(137^2 + 58^2) = 1.732*148.8 = 257.7 кВ
Таким образом на графике как повышение напряжение показывается резонанс 7-ой гармоники.

12

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

aspirmk писал(а):
2021-02-08 10:35:38

А в прилегающей сети 220 кВ?

А на счет графика напряжения, то как известно действующее значение несинусоидального сигнала равно корню квадратному из суммы квадратов действующих значений составляющих гармоник.
Так по имеющейся осциллограмме и учитывая только 1-ую и 7-ую гармоники (остальными за счет их малости можно пренебречь) получим:
Uлин = 1,732*sqrt(U1^2 + U7^2) = 1.732*sqrt(137^2 + 58^2) = 1.732*148.8 = 257.7 кВ
Таким образом на графике как повышение напряжение показывается резонанс 7-ой гармоники.

Надо попробовать преобразователь проверить по гармоникам (действительно ли так: "действующее значение несинусоидального сигнала равно корню квадратному из суммы квадратов действующих значений составляющих гармоник")?

13

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 12:22:04

действительно ли так

Это есть в любом учебнике ТОЭ, в том числе:
https://toehelp.ru/theory/toe/lecture22/lecture22.html
http://electricalschool.info/spravochni … lnogo.html

14 (2021-02-08 13:17:51 отредактировано chumazeg)

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

aspirmk писал(а):
2021-02-08 12:47:40

Это есть в любом учебнике ТОЭ, в том числе:
https://toehelp.ru/theory/toe/lecture22/lecture22.html
http://electricalschool.info/spravochni … lnogo.html

Попробуем, что думает по этому поводу преобразователь. Доложу о результатах. Почему бреслер тогда так не складывает?

15

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 13:01:21

Попробуем, что думает по этому поводу преобразователь

Стоит поднять информацию на преобразователь и посмотреть что он измеряет и передает.
И полагаю, что он измеряет действующее значение напряжения, если бы он выдавал действующее значение основной гармоники (50 Гц) то на графике напряжения мы бы не увидели никакой разницы...

16

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

Почему бреслер тогда так не складывает?

17

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 13:18:35

Почему бреслер тогда так не складывает?

У меня Winbres3 в Настройках на вкладке Сигналы позволяет выбрать отображать действующее значение (RMS) 1-ой гармоники (настройка по умолчанию) или действующее значение всего сигнала.
При выборе настройки "RMS сигнала" фазное значение  действующего напряжения фазы A вырастает до 146 кВ

18

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

chumazeg писал(а):
2021-02-08 07:29:50

РДУшники наоборот говорят что по их расчетам не может быть такого повышения напряжения. Что виноваты либо ТН либо преобразователь.

РДУ-РДУ.... Это как по Канту - одинаково равносильно доказывать, что Бог есть и что его нет!
Что бы доказать нужно считать, причём не не уровне одной тоэшной формулы, а с полными моделями ТН.
У меня получалось (по памяти) на ПС 500 кВ на 1-й ВЛ индуктивный, на 4 емкостные и на СШ 2 тоже, как бы поровну. Схема была полуторная, резонанс был, конечно не всегда. Если ВЛ с инд. отключалась, то возникали перенапряжения.... играла большую роль база - емкость ОРУ, а на неё вообще никак повлиять нельзя, самое интересное, что процесс усугублялся с увеличением числа индукт. ТН. вот такое эрдэу получалось...

19

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

ПАУтина писал(а):
2021-02-08 14:45:01

Что бы доказать нужно считать, причём не не уровне одной тоэшной формулы, а с полными моделями ТН.

Согласен, что для выяснения причины резонанса, необходимо строить модель прилегающей сети и учитывать зарядную мощность линии, фильтро-компенсирующие устройства, сопротивления ВЛ и на основе этой модели строить частотную характеристику сети.
А так конечно, использование простенькой формулы частоты резонанса для одной емкости ТН дало полную ерунду.
С другой стороны использование опять таки простенькой формулы насчет действующего значения несинусоидального сигнала объяснило повышение напряжение на графике напряжения...

20

Re: Искажение напряжения емкостного ТН тяговыми отпайками

ПАУтина писал(а):
2021-02-08 14:45:01

Если ВЛ с инд. отключалась, то возникали перенапряжения.... играла большую роль база - емкость ОРУ, а на неё вообще никак повлиять нельзя, самое интересное, что процесс усугублялся с увеличением числа индукт. ТН. вот такое эрдэу получалось...

Кант натуральный- ВЛ с инд. и емкость ОРУ- шедевр...