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Quando o sistema ressoa, sob a ação da tensão de ressonância e da tensão de frequência de energia, a densidade magnética do núcleo de ferro do PT satura rapidamente e a corrente de excitação aumenta rapidamente, o que pode causar sério superaquecimento e danos ao enrolamento do PT (todos os PTs no sistema unificado estão ameaçados) e até mesmo levar a falhas de barramento, causando cortes de energia em grande-escala. É crucial garantir a operação segura do equipamento, eliminando rapidamente a ressonância quando ela ocorre.
1. Classificação da Ressonância e Análise do Fenômeno de Ressonância
A ressonância de um sistema neutro não aterrado de 6kV pode ser dividida em três tipos: ressonância fundamental, ressonância de alta-frequência e ressonância por divisão de frequência. A ressonância geralmente ocorre através de aterramento e excitação. Com base na experiência operacional, é provável que ocorra ressonância fundamental ao carregar repentinamente um barramento vazio com apenas um transformador de tensão; Quando ocorre o aterramento-monofásico, é provável que ocorra ressonância por divisão de frequência, especialmente quando o aterramento-monofásico desaparece repentinamente (como puxar um circuito), o que pode facilmente acionar a ressonância. Quando ocorre ressonância, a tensão fase a fase permanece inalterada e o triângulo de indutância mútua da tensão gerará tensão de frequência de ressonância. O sinal central reportará o sinal de "aterramento monofásico do sistema". Se a mudança de tensão não for analisada cuidadosamente, ela será confundida com uma falha de aterramento-monofásica do sistema. Para subestações sem bobinas de supressão de arco, é mais importante eliminar rapidamente a ressonância. A seguir, analisaremos três fenômenos de ressonância:
1. Ressonância fundamental: Quando ocorre ressonância fundamental, existem dois fenômenos de tensão relativa à terra:
1) A tensão de uma fase cai (não zero) e as tensões de duas fases aumentam para uma alta tensão de linha nobre ou medidor superior do voltímetro;
2) Quedas de tensão em duas fases (não para zero), aumento de tensão em uma fase ou o voltímetro está em cima do medidor;
A sobretensão relativa à tensão de terra é menor ou igual a 3 vezes a tensão de fase;
2. Ressonância de alta frequência: quando ocorre ressonância de alta-frequência, a sobretensão relativa à tensão de terra é menor ou igual a 4 vezes a tensão de fase, e a tensão tri-fase-terra aumenta juntas, excedendo em muito a tensão de linha ou o medidor superior do voltímetro.
3. Ressonância por divisão de frequência: Quando ocorre a ressonância por divisão de frequência, a tensão trifásica-terra aumenta alternadamente ou simultaneamente na sequência de fases e oscila em baixas frequências entre (1,2-1,4) vezes a tensão de fase, aproximadamente uma vez por segundo.
O fenômeno de ressonância mencionado acima pode ser resumido da seguinte forma:
O fenômeno é julgado pelo sinal de terra do barramento (com saída de sequência zero do triângulo de engrenagem), e a tensão de uma fase em relação ao terra cruza a tensão da linha, enquanto a tensão de duas fases em relação ao terra cruza a tensão da linha.
Ressonância fundamental: a tensão de terra relativa trifásica cruza a tensão da linha.
Ressonância de alta frequência: a tensão trifásica-terra aumenta alternadamente, mas não cruza a tensão da linha. A tensão trifásica-terra aumenta simultaneamente, mas não cruza a ressonância de divisão de frequência da tensão da linha.
2. Tratamento da ocorrência de ressonância
Para nosso atual sistema não aterrado de 6kV, os principais métodos são inserir a bobina de supressão de arco e alterar os parâmetros operacionais. Geralmente, a inserção da bobina de supressão de arco pode eliminar a ressonância. Para ressonância de frequência fundamental e-alta, desde que o eliminador de harmônicos possa operar de forma confiável, a ressonância também pode ser eliminada. No entanto, para ressonância por divisão de frequência, possui propriedades de sequência zero. Geralmente, o eliminador de harmônicos não consegue eliminar a ressonância. A comutação de cargas simétricas-trifásicas não funciona. Para quem não instalou a bobina de supressão de arco, ela pode ser manuseada de acordo com os seguintes métodos com base na situação real:
1. Tratamento de ressonância de frequência-fundamental ou alta:
1) Quando houver um capacitor em funcionamento, desligue-o; Quando nenhum capacitor estiver funcionando, coloque um conjunto de capacitores;
2) Quando as medidas acima não conseguirem eliminar os harmônicos, corte todos os capacitores do barramento e aplique ao regulador o corte do alimentador departamental, de preferência cortando primeiro a linha longa.
2. Tratamento da ressonância por divisão de frequência:
1) Retire todos os capacitores do barramento;
2) Quando a ressonância não puder ser eliminada, aplique ao regulador para cortar a linha no barramento até que a ressonância seja eliminada;
3) Se a ressonância não puder ser eliminada mesmo após o corte de todas as linhas, aplique ao regulador para desligar a chave do transformador e cortar a alimentação do barramento;
4) Restaure a alimentação do barramento e das linhas.