Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

выделившейся энергии пропорционально площади ее поперечного^ сечения или квадрату радиуса. В некоторый момент, обычно на падаю­ щей части полупериода тока, количество отводимого тепла оказывается' больше вновь возникающего и дуга охлаждается. Диаметр ее умень­ шается, и диспропорция теплового баланса возрастает. При этом происходит или полное прекращение тока и обрыв дуги, или повторные пробои промежутка.

Математически падающую статическую вольтамперную характе­ ристику дуги (рис. 13.25) можно рассматривать как отрицательноенелинейное динамическое активное сопротивление 7?Д1Ш=дН д/д/д. Если при этом общее активное сопротивление контура отрицательное, то в. нем развиваются высокочастотные автоколебания и при прохождении тока через нуль произойдет его об­ рыв. При этом в контуре возникнут

Наряду с этим при включениях и отключениях трансформаторов с

изолированной нейтралью возможны феррорезонансные перенапряже­ ния. Трансформатор подобно линии обычно включают в два этапа: сначала со стороны более низкого напряжения, а затем более высокого,, а отключают в обратном порядке. При этом опасность могут предста­ вить только коммутации холостого трансформатора, т. е. первый этап включения и второй этап отключения. Разброс фаз или неполнофазныекоммутации приводят к возможности феррорезонанса на первой гар-- монике и опрокидыванию фазы тока намагничивания; эти явления были рассмотрены в § 12.5, в. Переходный процесс при коммутации создает дополнительную вероятность возникновения феррорезонанса. Заземление нейтрали коммутируемого трансформатора, а также на­ грузка на его вторичной стороне в момент коммутации приводят к тому, что возникновение феррорезонанса оказывается маловероят­ ным.

319

Значительные перенапряжения возможны также при неполнофаз­ ном включении на параллельную работу (рис. 13.26, а) трансформа­ тора с изолированной нейтралью и перепутанными фазами. Напри­ мер, при подключении к фазе b протяженной сети фазы сх маломощного •трансформатора на выводе фазы Ьг этого трансформатора возникает напряжение, равное согласно векторной диаграмме (рис. 13,26, б)

•И в его нейтрали

и'=Ѵзіиіпя.

Рис. 13.26. Эквивалентная схема (а) и векторная диаграмма на­ пряжении (б) при неполнофазном включении на параллельную работу трансформатора с перепутанными фазами

Максимальные перенапряжения на фазах и в нейтрали могут быть •еще больше за счет наложения переходных составляющих на получен­ ные квазиустановившиеся составляющие.

б. Перенапряжения при отключении холостого трансформатора

Процесс отключения холостого трансформатора рассмотрим на примере схемы, приведенной на рис. 13.27. На первом этапе выклю­ чатель В1 (рис. 13.27, а) отключает ток нагрузки практически без перенапряжений. На втором этапе В2 отключает весьма небольшой индуктивный ток намагничивания трансформатора (рис. 13.27, б). Ток в индуктивной цепи і (рис. 13.27, в) отстает от э. д. с. е практически на 90°. Возникающее при этом напряжение на трансфор­ маторе

.320

Если восстанавливающаяся электрическая прочность ІІп недо­ статочна, то при напряжении ы|Ь 3 > £/пр происходит повторное за­ жигание дуги.

перенапряжения на трансформаторе (в) и.напряжение между кон­ тактами выключателя (г) при отключении холостого трансформа­ тора

При отключении трансформатора в процессе расхождения кон­ тактов выключателя иногда наблюдается несколько повторных обры­ вов тока при возрастающих его мгновенных значениях і , прибли­

Опыт показывает, что наибольшие перенапряжения имеют значи­ тельный статистический разброс и возникают чаще всего при послед­ нем обрыве тока. Оценим наибольшую амплитуду перенапряжений исходя из предположения, что обрыв тока происходит в момент, когда ток намагничивания проходит через максимальное значение, а поте­ рями на гистерезис, токами Фуко и сопротивлением обмотки мож­ но пренебречь. Кроме того, можно пренебречь индуктивностями Ьі и Lг по сравнению с L j имеем:

стого хода трансформатора в относительных единицах. Например,, для трансформатора ТДГ-31500/110 в пересчете на обмотку высшего

венно, то ток в индуктивности спадает не мгновенно, а замыкается

где z^ = V L^jC — характеристическое сопротивление контура отклю­

частичное размагничивание. Например, если аппроксимировать кри­

322

Подставив (13.63) в (13.62), получим после преобразований мак­ симальную кратность перенапряжений

Если отключение происходит в неустановившемся режиме при 'бросках тока намагничивания после включения, то перенапряжения ■могут быть еще больше. Таким образом, при отключении трансформа­ тора возможны значительные перенапряжения. Они могут вызвать пробой междувитковой изоляции или частичное повреждение и уско­ ренное старение главной изоляции трансформатора, особенно его об­ мотки высшего напряжения, имеющей меньшие коэффициенты запаса электрической прочности.

в.Меры по снижению перенапряжений при отключении трансформатора

Магнитный поток трансформатора, определяющий величину пере­ напряжений, имеет весьма ограниченный запас энергии, равный

.Это значительно облегчает борьбу с такими перенапряжениями с по­

пропускной способности рабочих сопротивлений таких разрядников показали, что они способны рассеивать многократно энергию не менее 0,1 кет-сек на диск, причем в среднем приходится один диск на 1 кв номинального напряжения разрядника. Поэтому грозозащитные раз­ рядники серии РВС, а также более мощные разрядники вполне спра­ вятся с ограничением перенапряжений, если они присоединены к перемычке между трансформатором и выключателем.

2. Ш у н т и р у ю щ и е с о п р о т и в л е н и я в в ы к л ю ч а т е л я х . Д ля выравнивания распределения восстанавливающегося напряже­