Авторы

Моделирование мягкого подключения нелинейной нагрузки к высоковольтной сети выключателем с пофазным приводом главных контактов

В статье на разработанных динамических математических моделях исследуется проблематика процессов, возникающих при неуправляемом подключении реактивной нагрузки к высоковольтным трехфазным сетям с глухозаземленной нейтралью. При коммутации трансформаторного или реакторного электрооборудования к сети в неблагоприятный момент могут возникать ударные пусковые токи, в десятки раз превышающие номинальный. Эти токи содержат апериодические составляющие, которые намагничивают стальные сердечники аппаратов. Тогда необходима отстройка уставок релейной защиты от бросков токов, что приводит к снижению ее чувствительности и быстродействия при срабатываниях в режимах реальных коротких замыканий. Эффективным техническим решением по снижению ударных токов является использование управляемого пофазного привода главных контактов выключателей. Проведено моделирование динамики схем в среде MatLab и пакете MultiSim для оценки благоприятных моментов включения. Выведено аналитическое выражение для нейтрализации апериодической составляющей потокосцепления сердечников магнитопроводов. При этом условии несинусоидальные броски намагничивающих токов не превосходят заданных контролируемых защитой значений. Отмечена сложность безударного подключения на практике силовых трансформаторов в режим холостого хода, содержащих вторичные обмотки по схемам «звезды» и «треугольника». Тогда во вторичных обмотках при исходной настройке пофазного включения главных контактов выключателя нарушается симметрия фазных потокосцеплений. Результатами проведенного моделирования подтверждено возможное решение проблемы мягкой коммутации в этом случае. Оно состоит в изменении конструкции трансформатора путем внедрения высоковольтных выключателей в фазы «треугольника» соответствующей вторичной обмотки, которые должны быть разомкнутыми в процессе пуска трансформатора с дальнейшим замыканием в предсказуемый момент. Сформирована блок-схема алгоритма работы информационной части для мягкого пофазного включения главных контактов высоковольтного выключателя. Разработанный пакет динамических математических моделей позволяет на основе обработки данных о мгновенных значениях напряжений фаз сети сформировать безударное пофазное подключение реактивной нагрузки с отсутствием апериодических составляющих токов. Читать дальше...