DISPOZITIV DE CONECTARE SINCRONA A INTRERPTOARELOR Autori: dr. ing. Ion Ionesu, eretator stiintii prinipal gr. I, INCDE ICEMENERG Buuresti, ing. Irina Raovitan, INCDE ICEMENERG Buuresti In lurare se prezinta un dispozitiv de sinronizare a intreruptoarelor, indierent de araterul sarinii. Dissia ia asurata in adrul exientarilor nu depaseste 1,5 s iar intarzierea la atinare este de i 5 s. Artiolul desrie atat untionarea at si onstrutia si oportarea exientala a dispozitivului. 1. Generalitati La inhiderea sau deshiderea intreruptorului unei linii, in ationarea polilor elor trei aze ale intreruptorului exista totdeauna o dissie, eea e ae a nu toate ontatele sa ie ationate siultan. Conetarea sheelor elor trei oponente sietrie in regiul nesietri aparut, poate deterina resteri de tensiuni si hiar regiuri de rezonanta iuloase. Tensiunea ata de paant are apare in puntul de deet and ina nu s-a inhis ontatul, se deterina u relatia: xn xd n E dn x x n d unde x d,n sunt reatantele de intrare ale retelelor pentru seventele direta, respetiv hoopolara, u tote tensiunile surtiruitate, dei reatante de surtiruit, privind reteaua dinspre loul de deet. Daa este indeplinita onditia de rezonanta: xn 1 xn x d 0 sau (), xd nuitorul relatiei se anuleaza, eea e din punt de vedere teoreti inseana resterea neliitata a tensiunii. Conditia () se realizeaza nuai daa reatantele direta si hoopolara sunt de naturi dierite, una apaitiva, alta indutiva.. Aspete teoretie Pentru un intreruptor real nesinronizat, notand u T durata edie dintre oentul and se oanda inhiderea intreruptorului pana la inhiderea elor trei aze, durata reala pana la inhiderea elor trei aze reprezinta o variabila statia a arei lege de repartitie este ea norala, avand a valoare edie durata T. Dat iind araterul noral (gaussian) al repartitiei, doeniul de dissie este (T- 3σ,T+3σ), unde σ este abaterea edie patratia a repartitiei si σ 0,6θ 0,9, unde θ 0,9 este durata dintre inhiderea priei si ultiei aze u probabilitatea de a i depasita, egala u 0,9. Durata ia intre inhiderea priei si ultiei aze a intreruptorului este o arateristia de atalog si are valoarea ia adisibila de 3-5 s. Inhiderea unei aze reprezinta doua aspete: stabilirea ontatului eani pentru polii aeleiasi aze si inhiderea eletria are poate avea lo prin ar inaintea ontatului eani. Din aeasta auza, hiar daa din punt de vedere eani inhiderea ar avea lo siultan, eletri, pria aza are se inhide este ea la ar tensiunea atinge pria valoarea tensiunii de strapungere a intervalului dintre ontate. Apare astel o dissie a inhiderii eletrie a elor trei aze. Supratensiunea datorata inhiderii nesinrone are doua auze:
Pria onsta in aptul a ultiplul supratensiunii in regi anent - K este ai are pentru o shea triazata in are o aza este intrerupta deat pentru o shea sietria. A doua auza onsta in tensiunea indusa de aza are se inhide pria, in azele are ina nu s-au inhis. Valoarea ia a supratensiunii datorate inhiderii nesinrone a azelor la onetarea unei linii in gol poate i evaluata u autorul uratoarelor relatii, in deterinarea arora s-a tinut seaa de legatura eletrostatia intre aze, neglijandu-se legatura eletroagnetia: (1,,3) (1,3) ( ) kso 1 + p 1+ kso 1 1+ p 1+ ( ) (4) unde: (1,,3) - supratensiunea and ele trei aze se inhed in oente dierite; - supratensiunea in azul onetarii sinrone; ( ) - supratensiunea in regi anent la inhiderea a doua aze ale liniei; - supratensiunea in regi anent la inhiderea a trei aze ale liniei; k so oeiientul de so al supratensiunii la onetarea liniei in gol, presupus aelasi pentru toate regiurile de onetare nesinrona; p apaitatea intre ondutorul unei aze si paant; apaitatea intre ondutoarele a doua aze; (1,3) supratensiunea in regi anent la inhiderea unei singure aze a liniei; supratensiunea and doua aze se inhed siultan iar a treia aza ulterior. Dissia oentelor de inhidere a azelor unui intreruptor are a eet resterea supratensiunii la apatul in gol al liniei u 15-0%. Carateristia opleta a supratensiunilor datorita onetarii nesinrone a azelor intreruptorului se ae prin probabilitatea a supratensiunea (sau ultiplul ei) sa ia o valoare ai are sau el putin egala u valoarea data. Supratensiunile la onetare sunt inie daa inhiderea iruitului se ae la treerea prin zero a tensiunii de alientare, idee are sta la baza onstruirii intreruptorului sau u oanda dirijata. In aara azurilor de outatie a tensiunilor in gol trebuie aintita, a o sursa iportanta de supratensiuni, deonetarea sarinilor ii indutive indeosebi and intreruea se ae u sulgere de urent de aparate de outatie u deplasare rapida a ontatelor. Astel, in azul deonetarii transoratoarelor in gol, atorul de supratensiune este: k os α η s + sin α (5) unde: α unghiul de sulgere;
η eiienta restituirii energiei agnetie; pentru transoratoare u tola lainata la ree ( η 0,3 0,5); 1 π C L - reventa proprie de osilatie a transoratorului; T T C L T, T apaitatea, respetive indutanta ehivalente ale transoratorului, raportate la inasurarea alientata; reventa tensiunii de alientare. π Se observa a relatia (5) prezinta un i pentru α, k s η dar si un ini pentru α 0, k 1, dei pentru deonetarea in oentul treerii prin zero a urentului. in 3. Dispozitiv de onetare sinrona a intreruptoarelor Neesitatea onstruirii unui astel de dispozitiv in adrul LMP Craiova a aparut a urare a inerarilor de deterinare a erorilor tranzitorji la transoratoarele de urent dupa CEI 44-6, and trebuia sinronizat oentul onetarii si deonetarii transoratoarelor u preizie sub 1 el (0,55 s), pentru a nu produe un lux reanent in jezul transoratorului. in ursul exientarilor s-a onstatat aptul a la o dissie de inhidere de 1 EI, aortizarea oponentei aiodie se produe in 4 ioade de urent, iar la deonetare eoria agnetia avea o reanenta de tip de ateva ore. Deoaree duratele inerarilor si ordinea oatiilor sunt ipuse de CEI 44, a aparut neesitatea onetarii unui iruit u o preizie de + O,5 EI ata de varul urentului. Shea de prinipiu a unui astel de dispozitiv este prezentata in igura 1. Ciruitul de avans de aza urnizeaza o tensiune deazata reglabila u (-0,5 EI +O,O5 EI) t ap sau (-5,5 EI +5,05 EI) t ap, ata de 1, deazaj oandat de un iruit de alul al deazajului intre urent si tensiune, u o rata de doua itiri pe seunda; t ap reprezinta tipul propriu al intreruptorului. Generatorul de tensiune liniar variabil este delansat de seiioada pozitiva a tensiunii deazate. Juatate din varul tensiunii liniar variabile este eorat de detetorul 1/ var si oparat u tensiunea liniar variabila. Ipulsurile de la iesirea oparatorului sunt obtinute in varul tensiunii deazate, dei u un avans uprins intre u (-0,5 EI +0,05 EI) t ap sau (-,5 EI +5,05 EI) t ap ata de tensiunea de alientare 1. Dei se sinronizeaza inhiderea (deshiderea) intreruptorului u oanda transisa analogi de dispozitivele lasie (relee, delansatoare), u o intirziere deterinata
de deazajul existent in ael oent intre urent si tensiune. Prin odiiarea avansului de aza se poate regia oanda surtiruitorului in orie punt pe sinusoida, reerinta iind iul urentului. Pentru o unitate intreruptor iruit de oanda onoazata, s-au exeutat exientari in vederea deterinarii preiziei la inhidere olosind un surtiruitor tip S 1 abriat de SC Eletroputere SA si o sarina pur rezistiva. 4. Exientari Inregistrarile s-au eetuat u un siste de ahizitii si prelurare a datelor tip TR 4910, are a ost prograat pentru a inregistra seiioada pozitiva a tensiunii pe are s-a prograat inhiderea. Desasurand in tip o zona de 30 µs a varului de tensiune, s-au prograat 10 inhideri pe ieare din ele 10 trepte preseletate, rezultatele iind treute in tabelul de ai jos: Nr. pas Avans prograat [μs] Tipul real de inhidere Nr. inerare Dissia edie [µs] 1 3 4 5 6 7 8 9 10 1. -7,70-8 -8, -8,4-8, -8-8 -7,8-7,6-8, -8,4 +0,46. -4,93-5 -5, -5,8-5,8-5 -6, -6, -5,4-5, -5, +0,67 3. -.16 -,8 -,6 -,8-3 -,8 -,8 -,8-3,4 -, -, +0,6 4. -19,39-0 -0, -0, -0,4-0 -0-19,8-0 -0, -0 +0,71 5. -16,6-17,8-17, -17,8-17,4-17,8-17,8-17,6-17, -17,4-17,4 +0,86 6. -13,85-14 -14, -14,4-14,4-14 -14, -14, -14-14,6-14, +0,45 7. -11,08-11,8-11,8-1 -1, -11,8-11,6-11,4-11,4-11,8-1 +0,7 8. -8,31-9, -9,4-9, -9-9, -9,4-9,6-9, -9,4-9,4 +1,01 9. -5,54-6, -6, -6,4-5,8-6, -6,4-6,8-6,8-6,4-7 +0,88 10. -,77-3,6-3,4-3,8-3,6-3,6-3,4-3,8-3,6-3, -3,8 +0,85 11. 0-0,8-0,6-0,8-0,6-0,8-0,8-0,6-0, -0,8-0,8-0,64 1. +,77 +1,8 +1,6 +1,4 +1,6 +1,8 +1,6 +1,8 +1,4 +1,6 +1,8-1,17 Osilograele orespunzatoare valorilor extree ale avansului la inhidere, at si el prograat in varul tensiunii de reerinta sunt prezentate in igura. Dierenta dintre oentul prestabilit si oentul real al inhiderii reprezinta dissia la inhidere, edia aritetia pentru un nuar de 10 inerari nu depaseste + 1,5 µs.
5. Conluzii Dispozitivul de sinronizare onstruit ite outarea ara supratensiuni a sarinilor, indierent de araterul lor. Moentul onetarii/deonetarii se stabileste autoat in untie de araterul sarinii si de deazajul intre urent si tensiune asurat in oentul transiterii oenzii. Dissia de transitere a oenzii asurata pe intreg lantul de oanda este de i 1,5 µs. Rata de itire a deazajului din retea este de evaluari pe ioada, iar intarzierea ia la ationare nu depaseste o seiioada. Dispozitivul poate prelua in totalitate rolul ehipaentelor tip swithsyn pentru oanda intreruptoarelor de edie si inalta tensiune.