Distribuční sítě vysokého napětí 05: Ladění zhášecích tlumivek

4.3.2.1.1

Distribuční sítě vysokého napětí 05: Ladění zhášecích tlumivek

Doc. Ing. Petr Toman, Ph.D. a kolektiv autorů

Ladění zhášecích tlumivek v našich sítích je většinou automatické. Úkolem automatické řídící jednotky je určit a nastavit hodnotu L tak, aby proud Ī_P byl minimální. Tento bod je také nazývaný rezonanční bod soustavy, protože napětí na uzemnění je maximální. V takovém stavu je soustava naladěna. Kritérium pro vyladěný stav je dosažení maxima napětí Ū₀ na zhášecí tlumivce. K ladění

dochází vždy po zapnutí automatiky, za provozu, při změně konfigurace sítě (připnutí nebo odepnutí vedení). Aby se omezil vliv přechodných změn napětí Ū₀, které nesouvisí s rozladěním sítě, vyhodnotí automatika jako popud pro rozběh pouze změny, které trvají déle, než nastavené časové zpoždění rozběhu.

Napětí Ū₀ lze určit z náhradního schématu kompenzované sítě, kde jsou tentokrát uvažovány parametry skutečné neidealizované sítě. Každý kompenzovaný třífázový vn systém může být nahrazen s dostatečnou přesností schématem uvedeným na Obr. 3.18.

Obr. 3.18: Schéma 3-f systému uzemněného přes zhášecí tlumivku

Využitím prvního a druhého Kirchhoffova zákona v uvedeném schématu odvodíme obecnou rovnici pro relativní netočivé napětí.

Napětí na tlumivce je Ū₀ = -Z_L. Ī_L a proud tlumivkou (3.26 a 3.27):

Dosazením za fázová napětí

bude (3.28):

Dosazení proudu tlumivkou do výrazu pro její napětí a úpravou (3.29):

pak pro poměrnou hodnotu ū₀ lze psát (3.30):

Po rozkladu příčných admitancí jednotlivých fází na susceptanci B a konduktanci G (3.31):

(3.32):

může být výraz (3.30) dále zjednodušen definicí následujících poměrných parametrů sítě:

Rozladění ν (3.33):

které je bezrozměrnou skalární veličinou stejně jako tlumení d (3.34):

a dále bezrozměrný vektor nesymetrie k₀ (3.35):

Relativní netočivá složka napětí pak může být vyjádřena jako (3.36):

jejíž amplituda bude (3.37):

Z výše uvedeného vztahu tedy vyplývá, že polohovou křivkou ū₀ v komplexní rovině je kružnice procházející středem souřadného systému a její poloměr je dán poměrem celkové kapacitní nesymetrie a tlumení sítě (Obr. 3.19). Ve vyladěném stavu je ν = 0 a platí tedy (3.38):

(3.39):

Obr. 3.19: Geometrické místo ū₀ v komplexní rovině

Většina současných ladících automatik vyhledává maximální hodnotu |ū_0max|, tzn., že hledá maximum rezonanční křivky (Obr. 3.19). Avšak tato metoda má značnou nevýhodu v tom, že k získání měřitelné hodnoty |ū_0max| je třeba výrazné nesymetrie, což je problémem zvlášť v sítích s výrazným podílem kabelů, jak vyplývá z rezonančních křivek zobrazených na Obr. 3.20.

Novější systémy řeší tento problém měřením uvedené polohové křivky prostřednictvím změny rozladění (parametru ν), kdy při malém napětí…