Ferroresonanz

Akula0083 - First Explanation - Demonstration (November 2018).

Anonim

Nichtlineares Resonanzphänomen

Ferroresonanz ist ein nichtlineares Resonanzphänomen, das sich auf Stromnetze auswirken kann. Die abnormalen Oberschwingungszahlen und transiente oder stationäre Überspannungen und Überströme, die sie verursachen, sind oft gefährlich für elektrische Geräte. Einige ungeklärte Ausfälle können diesem seltenen, nichtlinearen Phänomen zugeschrieben werden.

Der Zweck dieser "Cahier-Technik" ist es, den Lesern das Verständnis der Ferroresonanz zu erleichtern. Die beschriebenen Methoden gewährleisten eine glaubwürdige Vorhersage und Bewertung des Ferroresonanzrisikos in bestehenden und zukünftigen Anlagen. Praktische Lösungen zur Vermeidung oder Beseitigung von Ferroresonanzen sind ebenfalls gegeben.

Einführung

Der Begriff "Ferro-Résonance", der erstmals 1920 in der Literatur erschien, bezieht sich auf alle oszillierenden Phänomene, die in einem Stromkreis auftreten und mindestens enthalten müssen:

  • eine nichtlineare Induktivität (ferromagnetisch und sättigbar),
  • ein Kondensator,
  • eine Spannungsquelle (allgemein sinusförmig),
  • geringe Verluste.

Stromnetze bestehen aus einer großen Anzahl von sättigbaren Induktivitäten (Leistungstransformatoren, induktive Spannungswandler (VT), Shunt - Drosseln) sowie Kondensatoren (Kabel, lange Leitungen, Kondensatorspannungstransformatoren, Serien - oder Parallelkondensatorbänke, Spannungsabstufung) Kondensatoren in Leistungsschaltern, metallenen Umspannstationen). Sie stellen somit Szenarien dar, unter denen Ferroresonanz auftreten kann.

Das Hauptmerkmal dieses Phänomens ist, dass mehr als eine stabile Antwort im stationären Zustand für die gleiche Menge von Netzwerkparametern möglich ist. Transienten, Blitzüberspannungen, Erregung oder Ausschaltung von Transformatoren oder Verbrauchern, Auftreten oder Beseitigung von Störungen, Arbeiten unter Spannung usw

.

kann Ferroresonanz initiieren. Die Antwort kann plötzlich von einer normalen Reaktion im stationären Zustand (sinusförmig bei der gleichen Frequenz wie die Quelle) zu einer anderen ferroresonanten Reaktion im stationären Zustand springen, die durch hohe Überspannungen und harmonische Pegel gekennzeichnet ist, die zu ernsthaften Schäden an der Ausrüstung führen können.

Ein praktisches Beispiel für ein solches Verhalten (überraschend für den Laien) ist die Abschaltung eines Spannungswandlers durch Öffnen eines Leistungsschalters. Da der Transformator immer noch über Trennkondensatoren über den Leistungsschalter geführt wird, kann dies entweder zu einer Nullspannung an den Transformatoranschlüssen oder zu einer permanenten stark verzerrten Spannung mit einer Amplitude führen, die deutlich über der normalen Spannung liegt. Um die Folgen der Ferroresonanz zu verhindern (vorzeitige Auslösung von Schutzeinrichtungen, Zerstörung von Betriebsmitteln wie Leistungstransformatoren oder Spannungswandlern, Produktionsausfälle,

.

), Es ist nötig zu:

  • verstehe das Phänomen,
  • vorhersage es,
  • identifizieren Sie es und
  • vermeiden oder beseitigen Sie es.

Über dieses komplexe Phänomen ist wenig bekannt, da es selten ist und nicht durch die Berechnungsverfahren (basierend auf linearer Näherung), die normalerweise von Elektroingenieuren verwendet werden, analysiert oder vorhergesagt werden kann. Dieser Mangel an Wissen bedeutet, dass es leicht für eine Reihe von unerklärlichen Zerstörungen oder Fehlfunktionen von Ausrüstung verantwortlich gemacht wird.

AUTOR: Schneider Electric Experte | Philippe FERRACCI

Titel:Ferroresonanz
Format:PDF
Größe:0, 2 MB
Seiten:30
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