В этот раз продолжим рассуждения, ход которых прервался на обсуждении на форуме предыдущей заметки. Стимул к продолжению появился одновременно с появлением в нашем распоряжении осциллограммы однофазного перемежающегося дугового замыкания (ПДЗ) в сети 6,3 кВ с компенсированной нейтралью.
Наибольший интерес в данном случае представляет напряжение нулевой последовательности 3u0. Фрагмент осциллограммы 3u0 при ПДЗ приведён на рис. 1. Здесь мы наблюдаем два кратковременных пробоя, а между пробоями протекает свободный переходный процесс в RLC-контуре, образованном ёмкостью сети и дугогасящей катушкой (ДГР).
Рис. 1. Осциллограмма напряжения нулевой последовательности при ПДЗ
В результате проведённого структурного анализа выяснилось, что свободный переходный процесс в 3u0 состоит из трёх затухающих синусоид:
uсв = uсв1 + uсв2 + uсв3.
Осциллограмма свободного переходного процесса uсв в 3u0 показана на рис. 2, а затухающие синусоиды, из которых он состоит – на рис. 3-5.
Рис. 2. Осциллограмма свободного процесса в 3u0, протекающего между моментами пробоя изоляции
Рис. 3. Составляющая свободного процесса с частотой 47,9 Гц
Рис. 4. Составляющая свободного процесса с частотой 49,3 Гц
Рис. 5. Составляющая свободного процесса с частотой 64,3 Гц
Опять, как и в прошлой заметке, получили несколько частот… Выходит, что в осциллограмме из прошлой заметки феррорезонанса точно не было. Ведь в ней, по сути, было то же самое, что и в этой, а то, что мы наблюдаем здесь – явно не феррорезонанс.
Составляющая с частотой 64,3 Гц очень быстро затухает, поэтому ею можно пренебречь и считать, что свободный процесс состоит только из двух оставшихся затухающих синусоид – с частотой 47,9 Гц и с частотой 49,3 Гц. А по теории частота должна быть всего одна… Или же теория должна быть другой :).
Вычисление частоты свободных колебаний по их периоду также не даёт однозначного ответа о значении собственной частоты RLC контура. В этом можно убедиться, если взглянуть на рис. 6.
Рис. 6. Осциллограмма частоты свободных колебаний в 3u0, измеренной по периодам (по переходу через ноль)
Определим степень расстройки компенсации ёмкостного тока по частоте 49,3 Гц:
.
Это вполне укладывается в допустимые пределы (должно быть не больше 5 %).
Теперь определим степень расстройки компенсации ёмкостного тока по частоте 47,9 Гц:
.
А это как-то многовато.
Какое из полученных значений правильное? Без привлечения дополнительной информации однозначно ответить на этот вопрос затруднительно.
Какие ещё можно сделать выводы из вышеизложенного? Если выявленные нами особенности свободного переходного процесса в 3u0 экстраполировать на все случаи перемежающихся дуговых замыканий, то можно поставить резонный вопрос об адекватности работы устройств автоматической настройки ДГР, основанных на определении степени расстройки компенсации по частоте свободных колебаний контура нулевой последовательности.