Статья о феррорезонансе: https://zen.me/1tjS0mx1
Для защиты от феррорезонанса используются различные конструктивные решения, которые рассмотрим ниже.
1. НАЛИ-СЭЩ-6(10)-1(11)
Для защиты от феррорезонанса используется автоматика, которая контролирует появление резонанса, и четвертый трансформатор – трансформатор нулевой последовательности (ТНП), закреплен на трех ТН со стороны выводов первичных обмоток и выполняет функцию защиты измерительного блока литых трансформаторов при феррорезонансных процессах.
Вставка из руководства по эксплуатации:
_______________________________________________________________
2.3 Трехфазные группы являются антирезонансными, т.е. устойчивыми к возникновению феррорезонансных явлений при однофазных дуговых замыканиях на землю и отключении однофазных замыканий на землю.
2.4 Трехфазные группы выдерживают однофазные металлические замыкания сети на землю без ограничения длительности.
_______________________________________________________________
Описание работы схемы.
В нормальном режиме работы, фазные напряжения симметричны и равны между собой, вторичная обмотка ТНП закорочена.
При возникновении однофазного замыкания на землю, напряжение на разомкнутом треугольнике может возрасти до 100 В, тогда срабатывает реле KV0, но ТНП остается также закорочен, т.к. не сработало реле KVф.
В процессе феррорезонанса срабатывают реле KV0 и KVф, которые воздействуют на промежуточное реле KL. Промежуточное реле разрывает вывода вторичной обмотки ТНП и переводит его в режим холостого хода.
Описание процессов.
При закороченной обмотке ТНП, магнитные потоки, создаваемые первичной и вторичной обмотками, компенсируются и остается только поток намагничивания от тока I0 в первичной обмотке ТНП, который определяется при холостом ходе трансформатора. Делается вывод, что индуктивное сопротивление ТНП остается постоянным при закороченной вторичной обмотке, т.к. не происходит насыщения магнитопровода.
В процессе однофазного замыкания на землю напряжение на ТНП может вырасти до 3Uф, тогда как на фазных трансформаторах напряжение вырастает до Uл. Фазные трансформаторы сильно недогружены (< 25 %, если не используются догрузочные резисторы), поэтому им близок режим холостого хода. При увеличении напряжения, в первичной обмотке фазных ТН увеличивается ток, из-за чего происходит увеличение магнитного потока в ТН и изменение индуктивного сопротивления. В ТНП тоже увеличивается ток в первичной обмотке, но увеличение магнитного потока компенсируется увеличением тока во вторичной обмотке, и индуктивное сопротивление ТНП остается постоянным.
Если индуктивные сопротивления ТН совпали с распределенной емкостью сети, и возникает феррорезонанс, то увеличивается ток в первичной обмотке ТН и напряжение на разомкнутом треугольнике (достаточное для срабатывания KV0 и KVф). Вторичная обмотка ТНП разрывается, и он переходит в режим холостого хода, в котором магнитный поток в магнитопроводе не компенсируется. Под действием приложенного напряжения магнитопровод ТНП насыщается и индуктивное сопротивление снижается, что нарушает баланс с распределенным емкостным сопротивлением. ТН выходит из режима феррорезонанса. Если изменения параметров оказалось недостаточно, то из-за уменьшения сопротивления ТНП, ток в первичной обмотке ТН увеличится и происходит перегорание предохранителей.
2. НАЛИ-СЭЩ-35
Принцип защиты от феррорезонанса отличается от НАЛИ-СЭЩ-6(10)-1(11), здесь закорочены дополнительные вторичные обмотки фазных трансформаторов напряжения, которые соединяются в замкнутый треугольник. Закороченные вторичные обмотки препятствуют насыщению магнитопровода трансформатора, и сопротивление фазных ТН близко к постоянному, поэтому возникновение феррорезонанса маловероятно из-за большого сопротивления ТН.
Изменению сопротивления первичной обмотки подвержен ТНП, вторичная обмотка которого используется для измерений, поэтому режим работы близок к холостому ходу. Для предотвращения насыщения магнитопровода рекомендуется догружать цепь контроля изоляции на активное сопротивление 25 Ом.
Вставка из руководства по эксплуатации:
_______________________________________________________________
4.10 Для предотвращения явления «ложной земли» можно нагрузить вторичную обмотку ТНП ад-хд на сопротивление величиной 25 Ом.
_______________________________________________________________
3. Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ(П) однофазных, заземляемых трансформаторов с заземлением нейтрали через высокоомные резисторы
Чтобы удешевить схему и не использовать четвертый трансформатор напряжения, используется компромисс в виде установки активного сопротивления 25 Ом в цепь разомкнутого треугольника и большого активного сопротивления в цепь заземления первичных обмоток трансформатора напряжения.
В нормальном режиме работы активные сопротивления не вносят изменений в работу ТН, т.к. при симметричных и равных напряжениях потенциал на нейтрали звезды близок к 0, а на разомкнутом треугольнике присутствует напряжение небаланса <3 В.
Активные сопротивления в нейтрали звезды первичных обмоток никак не предотвращают возникновение феррорезонанса, а служат для ограничения тока, протекающего через ТН в этом режиме.
Препятствовать возникновению резонанса должны резисторы в цепи разомкнутого треугольника, т.к. по ним протекает ток, который должен компенсировать магнитные потоки в фазных трансформаторах.
При возникновении однофазного замыкания на землю по цепи разомкнутого треугольника протекает ток около 4А, но в процессе этого резисторы нагреваются (сопротивление увеличивается) и ток уменьшается. В результате этого компенсация магнитного потока может быть недостаточна и произойдет насыщение магнитопроводов ТН.
Автор: Александр Шумихин
