Cap3 p4 Slides
Embed Size (px)
description
Transcript of Cap3 p4 Slides
-
1Factorul primului pol care intrerupe
Recapitulare( ) ( ) ( )( ) ( )4342143421
liberacomponenta
,12
fortatacomponenta
,122112
tututututu
lAfAAAA+=
==
Tensiunea tranzitorie de restabilire (TTR)
( ) ( )tutu ATTR 12=Tensiunea pe polul care ntrerupe este suma a doua componente:i. componenta liber depinde de condiiile iniialeii. componenta forat tensiunea pe pol dup amortizarea componentei libere
Componenta liber a TTR a fost determinat folosind metoda injeciei de curent
Componenta forat a TTR pentru primul pol care ntrerupe, este o tensiune periodic sinusoidal a crei valoare de vrf respectiv valoare efectiv depinde de modul n care este tratat neutrul reelei.
Va fi determinat folosind metoda componentelor simetrice
-
2Definiie: factorul primului pol care ntrerupe este definit ca raportul dintre:- valoarea efectiv a tensiunii stabilizate la bornele polului care a ntrerupt primul, - valoarea efectiv a tensiunii pe faz a reelei, , n regim normal de funcionare.
notat kpp,
Mrimile de stare (tensiuni i cureni) corespund
situaiei din reea dup ce primul pol a ntrerupt
Ipotezei. Primul pol a ntrerupt i componenta liber a TTR s-a amortizat; suntem n regim staionar i se poate aplica reprezentarea n complex a mrimilor de stare i elementelor de circuit.ii. Tensiunile electromotoare formeaz un sistem trifazat simetric de succesiune (+).iii. Reeaua este simetric, fr cuplaje ntre faze fiecare faz are aceeai impedan longitudinal proprie iv. Reeaua are neutrul (nodul N n schem) legat la pmnt printr-o impedan ZN (cazul general).v. Scurtcircuitul trifazat s-a produs n contact cu pmntul (nodul Nd n schem).
-
3Condiiile specifice defectului
Dup ntreruperea curentului de defect al fazei A, defectul care iniial era un scurtcircuit trifazat se transform ntr-un scurtcircuit bi-fazat cu contact cu pmntul (defect nesimetric).Curentul rezultat din nsumarea curenilor de defect pe cele dou faze n nodul Nd se ntoarce la neutrul N al reelei circulnd prin pmnt.
Relaiile dintre tensiunile i curenii din reea la locul defectului
nu exist circulaie de curent pe faza ntrerupt 0=AI suma curenilor prin fazele nentrerupte este egal cu curentul prin neutrul reelei NCB
III =+
NNNCB ZIUUU === intre tensiuni pot fi stabilite urmtoarele legturi
-
4Relaiile de transformare (recapitulare)
Fie un sistem trifazat de mrimi n spaiul fazelor
{ }CBA YYY ,, sistemele de componente simetrice
relatia de transformare
{ }+ YYY ,,0
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]FAZASIMETRICSIMETRICFAZA YTYYTY 10aa1
aa
aa1aa1111
2
32
232
0
2
2
=
+ =++
==
=
jj
C
B
A
ee
cuYYY
YYY
3214434421321
-
5Relaiile ntre cureni la locul defectului
20
0
aa
aa0
0
20
20
0
NNCBA
C
B
A
IIIIIII
IIII
IIIIIIII
IIII
==++
=+=
++=++=
++=
++
++
+
conform relatiilor de transformare
conform relatiilor dintre curenti la locul defectului( ) ( ) +
++++=+ IIIII CB aaaa2 2
1
20 321
+ = III 0
NII =03
Relatiile intre tensiuni la locul defectului
++
+
++=++=
++=
UUUUUUUU
UUUU
C
B
A
20
20
0
aaaa
( ) ( )+
+++
==
++=++=
UUUU
UUUUUUUU
C
B
0aaaa0
aaaa
22
20
20
+ =UU( ) 01
20
20 3aaaa IZIZUUUUUU NNNB ==++=++= +
+ 43421
00 3 IZUU N+= +
NNNCB ZIUUU ===
conform relatiilor dintre curenti la locul defectului
conform relatiilor de transformare
-
6Sinteza relaiilor deduse
00 =++ + III
00 3 IZUUU N== +
relaiile corespund legrii n paralel a celor trei reele simetrice
Marimi necunoscute:
tensiunile si curentii din schema echivalenta rezultata in spatiul componentelor simetrice
-
7Determinarea componentelor simetrice de tensiune i curent
(a) sistemul de ecuaii n forma primar(b) folosind metoda substituiei se reduce numrul de necunoscute la 4
000
000
03
00
IIIIZUU
UUIZUIZUIZUE
N++=
+==
+=+=+=
+++
++++
( )0
000
300
IIIIZZU
IZUIZUE
N++=++=
+=+=
++
+++++
apoi la 3 (curenii de secven) ( )
++++++++
++++
+++
=+=
++=+=
=
IZEUIZUE
III
IZZIZE
IZIZE
N
folosit a-s
0
3
0
00
( )
+=
+
++
++
III
ZZZZZ
EE
N
0
0 030
1110(c) forma matriceal a sistemului
-
8(d) soluiile sistemului (curenii de secven)( )( )( )N
NZZZZZZ
ZZZEI
33
0
0+++
++=++
++
( )( )( )N
NZZZZZZ
ZZEI
33
0
0+++
+=++
+
( )( )NZZZZZZZE
I30
0 +++=
+++
(e) - tensiunile de secven rezult dup cum urmeaz
( )+== +++++ NZZZEIZEU 30
( )+== + NZZZEIZU 30
==+ 0000
ZZEIZU
( )( )NZZZZZZ 30 +++= ++
-
9Curenii n sistemul fazelor (reeaua real)
(a) nainte de ntreruperea curentului n primul pol, curenii pe cele trei faze formau un sistem trifazat simetric de succesiune + (scc trifazat este un defect simetric)
kCkBkA IIIIIZE
I aa )3(2)3()3( ====++
(b) Dup ntreruperea curentului n primul pol, curenii se modific dup cum urmeaz
0=AI ( ) ( )( )[ ]aa31aaa 20220 ++=++= ++ NB ZZZEIIII ( ) ( )( )[ ]aa31aaa 2020 +=++= ++ NC ZZZEIIIIdupa transformari elementare se obtine forma
( )[ ]+ += ZZZEjI NB a33 00=AI ( )[ ]+ ++= ZZZEjI NC 20 a3303si IIIII NNCB ==+se poate verifica relatia dintre curenti la locul defectului
-
10
DISCUTIE (referitoare la cureni)
0NI neutrul legat efectiv la pmnt i defect n contact cu pmntulCurenii pe cele dou faze nc nentrerupte (fazele B respectiv C) difercel puin prin argument. n consecin:
Trecerea prin zero a curentului pe fiecare dintre cele dou faze se va face la momente de timp diferite si intreruperea fazelor nu va fi sincron.
Va exista deci un pol care va ntrerupe al II-lea dup care se va produce ntreruperea ultimei faze, moment ncepnd cu care se poate considera ccircuitul trifazat a fost deconectat.
In figura este reprezentata variatia tensiunii la bornele fiecarui pol; tensiunea se restabileste dupa ce curentul a fost intrerupt. Se pot observa cele trei momente distincte ale intreruperii curentului
-
11
0=NI nu avem circulaie de curent prin neutrul schemei n dou situaii:o defectul nu are contact cu pmntul o reeaua este cu neutrul izolat ( )NZ
CBCBN IIIII ==+= sau0deci0
kC
kB
IjI
IjI
23
23
+=
=( ) ( )( )
( )
( ) ( ) tItItieII
tItieII
tItieII
kkBj
kC
kBj
kB
kAj
kA
=+
=
=
=
=
==
cos223cos2
23
23
cos223
23
2cos2
0
323
-
12
Curenii au acelai modul
Curenii sunt n opoziie de faz deci vor trece prin zero simultan n ambii poli
Fazele B i C vor ntrerupe simultan dup 5 ms de la trecerea prin zero a curentului pe faza de referin (cea care a ntrerupt prima)
Curentul de defect corespunztor acestei etape a procesului de deconectare este mai mic dect curentul iniial de defect ntrerupt n primul pol
Dei de curent mai puin intens, arcul din dispozitivele de stingere persist un timp mai ndelungat deci solicitarea termica a camerelor de stingere este mai mare
-
13
Tensiunea la bornele primului pol care ntrerupe
N
NA ZZZ
ZZEUUUU
6263
0
00 ++
+=++=+++
Calculata folosind componentele simetrice
+ = ZZExpresia este valabila daca
Factorul primului pol care ntrerupe, conform definiiei date este:+
=EU
k App
DISCUTIE (referitoare la tensiunea pe polul care a ntrerupt primul)
000 jXZjXZRZ NN ==== ++Dac neutrul este efectiv legat la pmnt cu aproximaiile
=
+=+= +
+
++ X
X
XX
XX
XXXk pp 0
0
0
0
0 f21
3
23Factorul primului pol care intrerupe este
( )310 L+X
X
791Lppk { } 3.1max ppkcuDaca atunci
Dac +XX0 deci neutrul este izolat 5.1
23 ==ppk
-
14
n concluzie, tensiunea la bornele polului care ntrerupe primul depinde, aa cum s-a afirmat nc de la nceput, de modul de tratare al neutrului reelei
Factorul primului pol care ntrerupe are valoarea maxim pentru (1.5) pentru reele cu neutrul izolat. Reele exploatate cu neutrul izolat sunt reele de distribuie de medie tensiune.
Factorul primului pol care ntrerupe n reele cu neutrul legat efectiv la pmnt depinde de raportul dintre reactanele echivalente de secven 0 i + ale reelei vzute de la locul defectului (care, n acest caz este locul n care este montat ntreruptorul).
Factorul primului pol care intrerupe