Моделювання генератора імпульсних струмів для випробування нелінійних обмежувачів перенапруг з використанням частотно-залежних моделей
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.225492Ключові слова:
генератор імпульсних струмів, нелінійний обмежувач перенапруг, батарея високовольтних конденсаторівАнотація
Об'єктом дослідження є схема заміщення генератора імпульсних струмів, призначеного для випробування нелінійних обмежувачів перенапруг. Розрахунки параметрів генератора імпульсних струмів при розряді батареї конденсаторів на складне нелінійне навантаження являють собою складне завдання для аналітичного розв'язку. Дотепер застосування частотно-залежних моделей нелінійних обмежувачів перенапруг обмежувалося завданнями розрахунків перенапруг. Частотно-залежні моделі нелінійних обмежувачів перенапруг дозволяють передбачити залишкову напругу з високою точністю. Це є підставою вважати, що частотно-залежні моделі нелінійних обмежувачів перенапруг можна використовувати для розрахунків основних параметрів генераторів імпульсних струмів, призначених для фізичних випробувань нелінійних обмежувачів перенапруг.
Завдання визначення параметрів еквівалентної схеми заміщення, необхідних для одержання розрядного струму заданої форми й амплітуди в схемі з нелінійним навантаженням генератора імпульсних струмів було вирішене за допомогою схемотехнічного моделювання.
У даній роботі представлені результати дослідження процесів у схемі заміщення генератора імпульсних струмів, у якості моделі навантаження якого використовується динамічна модель нелінійного обмежувача перенапруг. Для цього була складена еквівалентна схема заміщення розрядного контуру генератора імпульсних струмів. Визначені параметри елементів схеми (включаючи необхідну кількість конденсаторів та їх зарядну напругу), необхідні для одержання розрядного струму заданої стандартизованої форми й амплітуди. Параметри розрядного контуру визначені для нелінійних обмежувачів перенапруг трьох різних класів напруги. Встановлено, що відносна похибка визначення залишкової напруги на затискачах моделі нелінійного обмежувача перенапруг не перевищує 3 %.
Робота вносить вклад у подальший розвиток схемотехнічного моделювання нелінійних обмежувачів перенапруг і розширення області застосування динамічних моделей нелінійних обмежувачів перенапруг. В результаті проведених досліджень показана можливість застосування частотно-залежних моделей нелінійних обмежувачів перенапруг для визначення форми розрядного струму в генераторах імпульсних струмів. Проведені дослідження є перспективними у зв'язку з тим, що нелінійні обмежувачі перенапруг стали обов'язковим засобом для захисту ізоляції устаткування електричних мереж від зовнішніх та внутрішніх перенапруг.
Посилання
- Prasertsang, C., Triuattanapiruk, N. Yutthagowith, P. (2013). A long duration impulse current generator for testing surge arresters in distribution systems. 2013 10th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology. Krabi, 1–4. doi: http://doi.org/10.1109/ecticon.2013.6559579
- Beyer, M., Boeck, W., Möller, K., Zaengl, W. (1986). Hochspannungstechnik: theoretische und praktische grundlagen für die anwendug. Berlin: Springer-Verlag, 362. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-642-61633-4
- Modeling of metal oxide surge arresters. (1992). IEEE Transactions on Power Delivery, 7 (1), 302–309. doi: http://doi.org/10.1109/61.108922
- Pinceti, P., Giannettoni, M. (1999). A simplified model for zinc oxide surge arresters. IEEE Transactions on Power Delivery, 14 (2), 393–398. doi: http://doi.org/10.1109/61.754079
- Magro, M. C., Giannettoni, M., Pinceti, P. (2004). Validation of ZnO Surge Arresters Model for Overvoltage Studies. IEEE Transactions on Power Delivery, 19 (4), 1692–1695. doi: http://doi.org/10.1109/tpwrd.2004.832354
- Meister, A., Shayani, R., De Oliveira, M. (2012). Comparison of metal oxide surge arrester models in overvoltage studies. International Journal of Engineering, Science and Technology, 3 (11), 35–45. doi: http://doi.org/10.4314/ijest.v3i11.4s
- Vita, V., Mitropoulou, A. D., Ekonomou, L., Panetsos, S., Stathopulos, I. A. (2010). Comparison of metal-oxide surge arresters circuit models and implementation on high-voltage transmission lines of the Hellenic network. IET Generation, Transmission & Distribution, 4 (7), 846–853. doi: http://doi.org/10.1049/iet-gtd.2009.0424
- Peppas, G. D., Naxakis, I. A., Vitsas, C. T., Pyrgioti, E. C. (2012). Surge arresters models for fast transients. 2012 International Conference on Lightning Protection (ICLP). doi: http://doi.org/10.1109/iclp.2012.6344285
- Micro-Cap 12. Electronic Circuit Analysis Program. Reference Manual (2018). Sunnyvale: Spectrum Software, 1098. Available at: http://www.spectrum-soft.com/download/rm12.pdf
- Trotsenko, Y., Brzhezitsky, V., Masluchenko, I. (2017). Study of surge arrester model under influence of various current pulses. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (33)), 44–48. doi: http://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.92244
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Yevgeniy Trotsenko, Volodymyr Brzhezitsky , Olexandr Protsenko , Yaroslav Haran
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
