FEROREZONANCE. Jev, který vzniká při přesycení jádra induktoru v RLC obvodu s nelineární indukčností (induktor s feromagnetickým jádrem).

Podobné dokumenty
Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

Hrozba nebezpečných rezonancí v elektrických sítích. Ing. Jaroslav Pawlas ELCOM, a.s. Divize Realizace a inženýrink

Základy elektrotechniky a výkonová elektrotechnika (ZEVE)

Nelineární obvody. V nelineárních obvodech však platí Kirchhoffovy zákony.

Základy elektrotechniky (ZELE)

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření magnetických veličin, část 3-9-3

Czech Audio společnost pro rozvoj technických znalostí v oblasti audiotechniky IČ :

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

C L ~ 5. ZDROJE A ŠÍŘENÍ HARMONICKÝCH. 5.1 Vznik neharmonického napětí. Vznik harmonického signálu Oscilátor příklad jednoduchého LC obvodu:

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Obrázek 1 schéma zapojení měřícího přípravku. Obrázek 2 realizace přípravku

LABORATORNÍ PROTOKOL Z PŘEDMĚTU SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Elektromagnetické kmity a střídavé proudy (pokračování)

21ZEL2 Transformátory

Zdroje napětí - usměrňovače

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

8. MOŽNOSTI PRO OMEZOVÁNÍ HARMONICKÝCH Úvod. Míra vlivu zařízení na napájecí síť Je dána zkratovým poměrem (zkratovým číslem)

Základy elektrotechniky

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

6. ÚČINKY A MEZE HARMONICKÝCH

1.1. Základní pojmy 1.2. Jednoduché obvody se střídavým proudem

Zadané hodnoty: R L L = 0,1 H. U = 24 V f = 50 Hz

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

ČVUT FEL. Obrázek 1 schéma zapojení měřícího přípravku. Obrázek 2 realizace přípravku

Digitální učební materiál

Kategorie Ž1. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení!

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

2. STŘÍDAVÉ JEDNOFÁZOVÉ OBVODY

R 4 U 3 R 6 R 20 R 3 I I 2

Tel-30 Nabíjení kapacitoru konstantním proudem [V(C1), I(C1)] Start: Transient Tranzientní analýza ukazuje, jaké napětí vytvoří proud 5mA za 4ms na ka

6. Transformátory. 6.1 Nastavení parametrů modelů

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

20ZEKT: přednáška č. 10. Elektrické zdroje a stroje: výpočetní příklady

4 DIELEKTRICKÉ OBVODY ZÁKLADNÍ POJMY DIELEKTRICKÝCH OBVODŮ Základní veličiny a zákony Sériový a paralelní

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Laboratorní úloha č. 2 Vzájemná induktivní vazba dvou kruhových vzduchových cívek - Faradayův indukční zákon. Max Šauer

TRANSFORMÁTORY Ing. Eva Navrátilová

Studijní opory předmětu Elektrotechnika

Základní vztahy v elektrických

Stupeň Datum ZHODNOCENÍ A POPIS NÁVRHU Číslo přílohy 12

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

TRANSFORMÁTORY č. kapitoly: č. listu: 1 / 6. ÆVýrobce. ÆPoužití. ÆSplňuje požadavky. ÆPopis/vlastnosti. ÆPrimární kabely. ÆSekundární kabely

Laboratorní cvičení č.11

Transformátory. Teorie - přehled

1.1 Měření parametrů transformátorů

Obvodové prvky a jejich

Měření a automatizace

Stupeň Datum ZKRATOVÉ POMĚRY Číslo přílohy 10

Střídavý proud, trojfázový proud, transformátory

U1, U2 vnější napětí dvojbranu I1, I2 vnější proudy dvojbranu

A45. Příloha A: Simulace. Příloha A: Simulace

5. Diodové usměrňovače

5. POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

Základy elektrotechniky

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

Řešení rozváděčů VN společnosti Eaton bez použití plynu SF 6

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

Měření na 3fázovém transformátoru

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

Asynchronní stroje. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO. Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Katedra elektrotechniky.

Vliv polovodičových měničů na napájecí síť (EMC)

Profilová část maturitní zkoušky 2016/2017

Czech Technical University in Prague Faculty of Electrical Engineering. Fakulta elektrotechnická. České vysoké učení technické v Praze

Míra vjemu flikru: flikr (blikání): pocit nestálého zrakového vnímání vyvolaný světelným podnětem, jehož jas nebo spektrální rozložení kolísá v čase

MS - polovodičové měniče POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

Elektroenergetika Téma Vypracoval

Témata profilové maturitní zkoušky z předmětu Elektroenergie

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-4

Témata profilové maturitní zkoušky z předmětu Elektroenergie

Témata profilové maturitní zkoušky z předmětu Elektroenergie

Interakce ve výuce základů elektrotechniky

Katedra elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava MĚŘENÍ NA JEDNOFÁZOVÉM TRANSFORMÁTORU.

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

Semiconductor convertors. General requirements and line commutated convertors. Part 1-2: Application guide

LC oscilátory s nesymetrickým můstkem II

Transformátor trojfázový

1 U Zapište hodnotu časové konstanty derivačního obvodu. Vyznačte měřítko na časové ose v uvedeném grafu.

Calculation of the short-circuit currents and power in three-phase electrification system

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Ferorezonance tlumivky

METODICKÝ LIST Z ELEKTROENERGETIKY PRO 3. ROČNÍK řešené příklady

Flyback converter (Blokující měnič)

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

3. Kmitočtové charakteristiky

9 Měření na jednofázovém transformátoru při různé činné zátěži

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_01_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

VÝPOČET JEDNOFÁZOVÉHO TRANSFORMÁTORU

Měření závislosti indukčnosti cívky (Distribuce elektrické energie - BDEE)

STYKAČE ST, velikost 12

Mˇeˇren ı vlastn ı indukˇcnosti Ondˇrej ˇ Sika

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Spínače s tranzistory řízenými elektrickým polem. Používají součástky typu FET, IGBT resp. IGCT

Střídavé měniče. Přednášky výkonová elektronika

Měření transformátoru naprázdno a nakrátko

Transkript:

FEROREZONANCE Jev, který vzniká při přesycení jádra induktoru v RLC obvodu s nelineární indukčností (induktor s feromagnetickým jádrem). Popis nelineárními diferenciálními rovnicemi obtížné nebo nemožné analytické řešení vhodné řešit metodami numerického modelování. 1

Hlavní rozdíly mezi ferorezonancí a rezonancí: průběhy napětí a proudu při ferorezonanci nemají sinusový průběh, ačkoliv je ferorez. obvod napájen sinusovým zdrojem napětí pro jednu konfiguraci ferorez. obvodu existuje více pracovních stavů obvodu (více řešení) 2

Ferorezonance může být: sériová nebo paralelní (podle řazení prvků L a C) jednofázová nebo vícefázová (např. při magneticky vázaných nelineárních indukčnostech) 3

Typické projevy ferorezonance: přechodná nebo trvalá přepětí a nadproudy silná deformace sinusových průběhů napětí a proudů zahřívání transformátorů ve stavu bez připojené zátěže netypický hluk transformátoru poškození elektrických zařízení (vlivem tepelného nebo elektrického namáhání) 4

Podmínky vzniku ferorezonance: Obvod musí mít: zdroj střídavého napětí (obvykle sinusový průběh) nelineární indukčnost (feromagnetické, přesytitelné jádro) kapacitu (kondenzátor, kapacita kabelu, vedení, ) nízké ztráty 5

Analýza sériového RLC obvodu s nelineární indukčností Vlastní kmity obvodu bez ztrát (bez rezistance): činitel překročení k: U C0 = k U C0K (při U C0 > U C0K dochází k přesycování magn.obvodu) 6

7

Závislost frekvence vlastních kmitů na počátečním napětí U C0 a kapacitě C: (případ pro obvod s PTN 6 kv) 8

Závislost frekvence vlastních kmitů na počátečním napětí U C0 a kapacitě C: (případ pro obvod s PTN 6 kv) 9

Ferorezonanční obvod se ztrátami (se zařazeným rezistorem): 10

Závislost frekvence vlastních kmitů na počátečním napětí U C0 a kapacitě C = 100 nf: (případ pro obvod s PTN 6 kv) U změna amplitudy napětí při komutaci napětí na PTN f V změna frekvence vlastních kmitů obvodu při komutaci 11

Vnucené kmity napájení obvodu zdrojem střídavého napětí Skládání vlastních kmitů obvodu s napětím napájecího zdroje 12

Složené kmity bez vzniku jevu ferorezonance: 13

Složené kmity přechod do ferorezonance: 14

Typy ferorezonance: základní (fundamental) (základní + vyšší harmonické) subharmonická (1/n násobky základ.periody) kvazi-periodická (frekvence: n f 1 + m f 2 ) chaotická 15

16

Typické případy ferorezonančního obvodu: Ferorezonance PTN a kapacity vypínače v poli rozvodny: 17

Ferorezonanční obvody PTN (VT) a kapacit vůči zemi (C 0 ) v systému s izolovaným uzlem: 18

Transformátor náhodně napájený z jedné nebo dvou fází: (vyznačeny cesty ferorez.obvodu) 19

Příklady výskytu ferorezonance Ferorezonance vvn: Rozvodny Spišská Nová Ves a Týnec nad Labem (vývodová pole rozvoden 110 kv) 20

Rozvodna Nošovice (vývodová pole rozvoden 400 kv) Rozvodna Bezděčín (vývodová pole rozvoden 110 kv) 21

Ferorezonance vn: Ferorezonance v obvodech nezatíženého vinutí nižšího napětí ve vodní elektrárně Orlík (trafo D-vinutí 15 kv s připojeným PTN spojeným do Y-uzemněné) 22

Přechodná ferorezonance (Orlík): 23

Ustálená ferorezonance (Orlík): 24

Zabránění vzniku ferorezonance: zvýšením ztrát v obvodu (připojení R k vinutí PTN, zvětšení zátěže transformátoru) zabránění vzniku nebezpečných konfigurací obvodu (např. při spínacích operacích) 25

Připojení R k vinutí PTN: 26

27

Numerické modelování ferorezonančního obvodu zjištění parametrů PTN, transformátoru (parametry pro náhradní schéma) vytvoření numerického modelu, sestavení obvodu výpočet 28

Zjištění parametrů transformátoru: změření magnetizační charakteristiky měření naprázdno, nakrátko Náhradní schéma trafa: Příklad způsobu měření magnetizační charakteristiky trafa: (měření vlastních kmitů RLC) 29

Naměřené časové průběhy napětí a proudu PTN 6 kv (při měření vlastních kmitů RLC obvodu) + vypočítaný časový průběh magnetického toku (integrací průběhu napětí na PTN) 30

Výsledná magnetizační charakteristika PTN 6 kv: Vytvoření numerického modelu: (např. v programu ATP) 31

Příklad dosazení změřených hodnot prvků náhradního schématu transformátoru do modelu PTN 6 kv: 32

Příklad dosazení vybraných bodů změřené magnetizační charakteristiky transformátoru do modelu PTN 6 kv: 33

Příklad výpočtu (v programu ATP) průběhů napětí a proudu PTN 6 kv (veličiny s indexy model ) a porovnání se změřenými hodnotami (veličiny s indexy real ): 34

Při hledání dalších informací o ferorezonanci doporučuji použít některý z webových vyhledávačů; klíčové slovo: ferroresonance 35