1

Тема: Разряд БСК на ТН

Коллеги!
Требуется смоделировать разряд БСК110 кВ на ТН110.
Емкость фазы 6,63 мкФ.
ТН обычный НКФ110 кВ. Намотан проводом 0,15мм кв.
Rтн=4,6 кОм.
Когда БСК пытаются отключить последней при выводе СШ и последний выключатель, подающий напряжение, отключают в макушку синусоиды, на емкости остается заряд. Далее возникает контур LRC. Частота этого контура намного меньше 1 Гц. Но, понятно, что при снижении частоты индуктивное сопротивление ТН падает в связи с чем опять меняется частота контура.
На практике были случай сгорания ТН. Вероятно процесс разряда идет при индуктивном сопротивлении ТН близком к нулю. Тогда время RC=30 мс, а импульс тока 63,5/4,6=13,8 А. Если это так, то понятно почему сгорает ТН. Или все-таки разряд идет по иному. А почему тогда не сгорают ТН, находящиеся на ВЛ при отключении данных ВЛ. Процесс то похож.
Производитель БСК предлагает для защиты ТН от такого разряда использовать ЗМН. Но ЗМН сработает только после снижения напряжения, то есть после основного пика тока разряда.
Может быть кто нибудь владеет информацией по данному вопросу.

2

Re: Разряд БСК на ТН

Может и не в тему совсем, слышал что проблема также заключается и в возможных перенапряжениях, если выключатель "медленый".

Добавлено: 07-11-2011 19:11:34

как и включать, так и отключать можно в минимум напряжения.

3

Re: Разряд БСК на ТН

А не проще прописать в инструкциях и типовых программах БСК отключать первой и забыть об этом?

4

Re: Разряд БСК на ТН

Все правильно. Нельзя допускать этот режим. Но, например при работе ДЗШ и отказе выключателя БСК мы обязательно будем иметь один сгоревший ТН. На одной из фаз напряжение будет большим. На самом деле максимальный ток будет еще в 1,41 раза больше чем я посчитал выше. Я забыл амплитудное значение синусоиды.
А иногда ставят еще и 2 БСК. Тогда ток разряда в 2 раза выше.
Если это имеет место об этом надо знать, а то сейчас ставят предполагаемую защиту ЗМН от этого режима, которая ничего не спасает. ЗМН только вредит. Например при трехфазных КЗ БСК отлетает от ЗМН, или при отключении АВ ТН, ЗМН с Т=0 опережает БНН.
Кто придумал эти БСК для 110 кВ не проработав данный вопрос.
Разряд емкости ВЛ на электромагнитный ТН не приводит к сгоранию ТН. Там все таки емкость поменьше, и возможно распределенное активное сопротивление ВЛ сказывается. По осциллограмме виден практически апериодический процесс  с Т порядка 2-3 периода.

5

Re: Разряд БСК на ТН

А может выключатель слишком быстрый и рвет как сказано в макушку синусоиды. А если медленный то комутация проходит и через бестоков период.

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

6

Re: Разряд БСК на ТН

А при работе ДЗШ для исключения феррорезонанса трансформатор не остаётся подключенным к шинам?

7

Re: Разряд БСК на ТН

Я уже не помню всей истории, давно было и то только по рассказам.
У нас всего нечего таких БСК на 160кВ, все сделаны с какой то автоматикой включения и отключения, помню когда делали первую, моя знакомая делала проект автоматики, то призжали и делали ревизию самому выключателю, чтобы отключал быстрее.
В одном из случаев при отключении получили дугу в 70см по воздуху.
Там напруга может дойти до 3-х, 5-и номиналов.

8

Re: Разряд БСК на ТН

Bogatikov пишет:

А при работе ДЗШ для исключения феррорезонанса трансформатор не остаётся подключенным к шинам?

Не остается. Это 110 кВ, ту т феррорезонанса нет.

9

Re: Разряд БСК на ТН

У нас резонанс был и ДЗШ действовала на отключение выключателей 35 и 10 кВ. Так может есть смысл его оставить? Или заменить ТН на антирезонансный?

10

Re: Разряд БСК на ТН

Что-то тут не так. У нас на одно БСК 110 кВ ТН НКФ-110 кВ стоит за выключателем МКП-110 кВ специально для разряда батареи (проектное решение). Старушка ПС, однако. Ничего такого не было.

11

Re: Разряд БСК на ТН

ShSF пишет:

У нас на одно БСК 110 кВ ТН НКФ-110 кВ стоит за выключателем МКП-110 кВ специально для разряда батареи (проектное решение).

Вот это интересно. О том что ТН сгорит при разряде на него БСК говорит производитель БСК и мотивирует это тем, что на каких то заводах уже сгорело два ТН. Поэтому и хотелось увидеть процесс разряда.

12

Re: Разряд БСК на ТН

R14 пишет:

контур LRC. Частота этого контура намного меньше 1 Гц. Но, понятно, что при снижении частоты индуктивное сопротивление ТН падает в связи с чем опять меняется частота контура.

Странное утверждение. Глядя на него, так и подмывает к составлению какого-то диффуравнения, в то время как наши прадеды для нахождения частоты резонанса пользовались намного более сложным выражением типа fрез = 1/(2*Пи*sqrt(L*C))  ICQ/ad;)

А вообще информации к данному случаю абсолютно недостаточно, осциллограммы бы решительно не помешали; без них всё это подобно то ли гаданию на кофейной гуще, то ли походу с Иваном Сусаниным в качестве проводника.
Я бы, наверное, сперва рассматривал версию отсутствующей "земли" под ТНами  вкупе с заметной разновременностью отключения фаз выключателя.

13

Re: Разряд БСК на ТН

falcon пишет:

fрез = 1/(2*Пи*sqrt(L*C))

Именно по этой формуле и определена частота контура, которая намного меньше 1 Гц при подстановке L на частоте 50 Гц.
А индуктивность катушки пропорциональна относительной магнитной проницаемости материала сердечника, которая зависит от частоты. Именно об этом речь.

14

Re: Разряд БСК на ТН

Дык, и написали бы сразу, что индуктивность (L),
но не индуктивное сопротивление (XL). Потому что индуктивное сопротивление со снижением частоты снижается даже идеальной катушки, а не токмо той, которая с сердечником  ICQ/ad;)

Вот, получите Ваш модель, но учтите, что она с идеальной индуктивностью, ну а в остальном - исключительно по Вашим исходным данным, а именно:
- ёмкость 6,63 мкФ (была указана Вами прямо);
- активное сопротивление 4,6 кОм (также было указано Вами прямо)
- индуктивность пять тысяч генри - примерно эта величина следует из Вашего утверждения о частоте колеб. контура менее 1Гц при ёмкости 6,63 мкФ.
Начальные условия:
до коммутации к параллельному контуру прикладывается переменное sin напряж. 50 Гц амплитудой 110/srqt(3)*sqrt(2) кВ (установившийся режим),
затем ключ отключается в момент времени в окрестностях максимума напряжения и далее имеем процесс затухающих свободных колебаний.
Синяя кривая - напряжение в узле (1) отн. земли
Красная кривая - ток в катушке.

http://falconi.fa.funpic.org/wikepage/data/files/2011-11-08_22-35_1.png http://falconi.fa.funpic.org/wikepage/data/files/2011-11-08_22-35_1.png

15

Re: Разряд БСК на ТН

falcon, имхо, но процесс в случае R14 другой, L перед ключом с стороны источника.
симулирован случай ShSF, когда проектом, ТН поставили перед выключателем и это разряжает БСК...

16

Re: Разряд БСК на ТН

От, как бы не так! Читаем первый пост:

R14 пишет:

смоделировать разряд БСК110 кВ на ТН110 .... выключатель, подающий напряжение, отключают в макушку синусоиды, на емкости остается заряд

Вот, что действительно в модели не учтено, так это ограничение по магнитной индукции сердечника: резонансное увеличение тока способно насытить сердечник, после чего индуктивность падает => может последовать импульсный бросок тока с амплитудой заметно большей, чем на рис.. Однако он не только активным сопротивлением обмотки будет ограничен, там ведь ещё индуктивность рассеяния останется.
Только смоделировать что-то не удаётся нормально - то ли в программе моей с моделью сердечника какие-то неувязочки, то ли я сам туплю....

17 (2018-03-05 22:09:57 отредактировано obagley)

Re: Разряд БСК на ТН

Deleted

Oleg Bagleybter

18

Re: Разряд БСК на ТН

obagley пишет:

Если это действительно перевозбуждение ТН (вихревые токи = разогрев стали, плюс сам ток в первичной обмотке будет большой из-за насыщения), то процесс небыстрый. Можно попробовать его выловить и отключить БСК. Только обычной функцией U/f пользоваться нельзя, такую низкую частоту еще надо умудриться измерить.

Согласен с этим. Но ток в первичной обмотке большой, а она намотана проводом 0,15 мм кв. Сгорит как спичка вмиг.  Силовой трансформатор в таких случаях повреждается от разогрева стали.
А смоделировать данный процесс вероятно очень сложно. Надо брать петлю гистерезиса при какой-то низкой частоте, да и та в свою очередь за один цикл перемагничивания постоянно меняется.
Единственным источником могла бы быть осциллограмма, записанная при таком разряде, но ее нет. Есть осциллограммы разряда емкости ВЛ на ТН. Емкость там составляла порядка 3 мкФ, в 2 раза меньше чем у БСК. Изменение вторичного напряжения от максимума до нуля длится порядка 40-60 мс. Наблюдается один переход через нуль  через 10-15 мс после отключения, а далее апериодическое снижение до нуля.
Если и у разряда БСК на ТН такой же процесс, то вся накопленная энергия в конденсаторе рассеивается на активном сопротивлении ТН за малое время и провод первичной обмотки действительно может повредится.

19

Re: Разряд БСК на ТН

http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/users/1000/3/tmp/thumb/p16e39f27k15869o0jpe1il11a791.gif http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/users/1000/3/tmp/thumb/p16e39f27k15869o0jpe1il11a791.gif
Поскольку опыта и знаний в бск не имею, вчера вечером немного посидел над разными статьями.
R14, к сожалению всё на английском.
Процесс разряда очень кротковременый и не думаю что будет перевозбуждение, а вот перенапряжения будут и при открыти возникает процесс повторных пробоев с повышением напряжения на полюсе выключателя со стороны питания.
ТН иили разрядники рекомендуют устанавливать на стороне бск имено для разряда.
вот пример влияния установки тн или разрядника при 50% и 25% нагрузки.

20

Re: Разряд БСК на ТН

Вот разряд емкости ВЛ (2,76 мкФ) на ТН220 кВ.

Post's attachments

Безымянный.JPG 50.31 Кб, 2 скачиваний с 2011-11-09 

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