Ylijännitteet
BL20A0300 Suurjännitetekniikka Ylijännitteet Jarmo Partanen • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 1 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ylijännitelajit 1) Jyrkät ylijännitteet – nousu- ja kestoajat mikrosekuntien suuruusluokkaa – yleensä ukkosen aiheuttamia – esiintymiseen ei juuri voida vaikuttaa 2) Loivat ylijännitteet: – kesto millisekuntien luokkaa (< 50 Hz jakso) – yleensä seuraus kytkentätoimenpiteestä tai viasta – voidaan ehkäistä komponenttivalinnoilla tai lisäämällä sopivia vaimennuskomponentteja 3) Pienitaajuiset ylijännitteet – värähteleviä, pitkäkestoisia – yleensä kytkentätoimenpiteen tai vian seurauksena – voidaan ehkäistä sopivilla komponenttivalinnoilla ja järjestelmäsuunnittelulla • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 2 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ylijännitelajit • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 3 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkospilvi • Syntymisen edellytyksenä: – – – – voimakkaat pystyvirtaukset suuri ilmamassojen kosteus ilmamassaukkonen, rintamaukkonen sähkövaraukset erottuvat pystyvirtausten vaikutuksesta • Sähkövaraukset: – pilvessä jopa GV suuruusluokkaa olevia potentiaalieroja – influsoivat maan pinnalle vastakkaismerkkisen varauksen – maan pinnalla sähkökentänvoimakkuudet jopa useita kV/m • Salama: – useimmiten pilven negatiivisesta osasta maahan – kanavapurkaus etenee 50 – 100 m jaksoissa maata kohti – yksi tai useammat pääpurkaukset purkavat pilven varauksen • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 4 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkospilvi Poikkileikkaus ukkospilvestä (cumulonimbus) • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 5 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamapurkaus Salamapurkauksen eri vaiheet • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 6 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamapurkaus Salamapurkauksen kehittyminen • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 7 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamapurkaus Salamavirran nousuajan jakautuma • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka Salamavirtojen kumulatiivinen jakautuma 8 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamapurkaus Alaspäin suuntautuvien negatiivisten salamapurkausten tilastollisia ominaisuuksia. Parametri Täsmennys Todennäköisyys, jolla taulukkoarvo ylitetään 95 % 50 % 5% Virran huippuarvo I, kA pääpurkaus jälkipurkaus 14 5,2 31 12 69 29 Purkauksen varaus Q, C pääpurkaus jälkipurkaus koko purkaus 1,1 0,2 1,3 5,2 1,4 7,5 24 11 40 Rinnan maksimijyrkkyys Smax , kA/ s pääpurkaus jälkipurkaus 11 7,2 27 40 49 120 Rinnan keskimääräinen jyrkkyys Sav , kA/ s pääpurkaus jälkipurkaus 1,7 3,3 5,0 15 14 72 Joule-integraali i2dt , A2s pääpurkaus jälkipurkaus 6,0 · 103 5,5 · 102 5,5 · 104 6,0 · 103 5,5 · 105 5,2 · 104 Salaman energia on 10-50 kWh • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 9 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Vuosittaisten ukkospäivien lukumäärä • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 10 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Suuntimisasemat Salaman suuntimisasemat (DF, musta) v. 1989 ja salamanlaskijat v. 1988. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 11 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Paikannetut salamat Paikannetut salamat sataa neliökilometria kohti (oik.) ja vastaavat ukkospäivät (ainakin 2 salamaa / vrk) (vas.) keskimäärin vuosina 1987-1989 • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 12 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Paikannetut salamat Paikannetut salamat kesällä 1989. Negatiiviset salamat on merkitty pisteellä, positiiviset +-merkillä. Ilmatieteen laitoksen salamapaikannin. Aika 890426 18:35-890925 09:15 GMT. Leveysasteet 57.00-67.50, pituusasteet 16.00-31.50. Kartalla on 29814 salamaa. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 13 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamapaikannuksen edut • Ukkosrintamien liikkeiden seuranta: – töiden keskeytys riskialttiilla johto-osuuksilla – korjaushenkilökunta hälytysvalmiuteen – varautuminen rinnakkaisten siirtoreittien käyttöönottoon • Salamaniskujen paikannus: vikapartio voidaan ohjata oikeaan paikkaan luotettavampi vikatilastointi pitkällä aikavälillä tietoa ukkosalttiista paikoista salamavirran huippuarvojen ja kerrannaisuustietojen hyväksikäyttö suojauslaskelmissa – luotettavammat riskianalyysit – – – – • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 14 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Häiriö- ja salamatietojen vertailu LKW 400 Forssa 300 Naantali 200 Lieto Salo 100 Parainen 0 Syy 110 kV johdolla Lieto – Forssa on ollut johtohäiriö. Kuvassa on tulostettu salamat häiriöaikana ± 1 min. Johtohäiriö on ollut salaman aiheuttama. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 80 81 82 83 84 henkilökunta tuntematon luonnonilmiöt 85 86 87 88 varusteet ukkonen muut Häiriöitä aiheuttaneet 110 kV johtoviat syittäin v. 1980-88. 15 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salaman vaikutukset 1) Lämpövaikutukset – suojajohdon lämpötilan nousu (Joule-integraali) – metallin puhkomiskyky – lämpöisku huonosti johtavassa tai eristävässä materiaalissa (kosteus höyrystyminen pirstoutuminen) 2) Mekaaniset vaikutukset – johtimia yhteen painava voima – mutkan tekevä johdin pyrkii suoristumaan 3) Sähköiset vaikutukset – pelkkä ukkospilvien varaus voi aiheuttaa koronaa (Elmon tulet) radiohäiriöt – Ukkosylijännitteet (syöksyaallot), maasulku – indusoituneet jännitteet – influenssijännitteet • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 16 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamointi, ilmastolliset ylijännitteet • Merkittävä vikojen aiheuttaja siirto- ja jakeluverkossa – sähköntoimituksen keskeytykset – laitevauriot • Häiriöiden ja vauriokustannusten minimoimiseksi – osattava ennakoida – osattava suojautua • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 17 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ilmastolliset ylijännitteet • Syntyvien ylijännitteiden kannalta tärkeitä: 1) 2) – – – – – ukkospäivien lukumäärä (kerauninen taso) salamoiden esiintymistiheys salamavirran suuruus salamavirran rinnan jyrkkyys esipurkauksen viimeisen portaan etäisyys maasta – – – – johdon aaltoimpedanssi johdon eristystaso suojalaitteet maadoitukset 1 iZ 0 2 U 1) Voidaan ennakoida ja varautua mutta ei vaikuttaa! 2) Voidaan vaikuttaa! • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 18 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Suojautuminen ilmastollisilta ylijännitteiltä • Ukkosjohtimet – tehokas maadoitus – suojauskulma • Suojakipinävälit – – – – jakelumuuntajat (< 200 kVA) jyrkkä katkaisu maasulku jyrkillä aalloilla ylilyöntijännite kasvaa • Venttiilisuojat – MO-suojia, käytössä myös vanhoja kipinävälisuojia – pehmeä toiminta • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 19 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Suojautuminen ilmastollisilta ylijännitteiltä • Sähköasemalle saapuvien ylijänniteaaltojen jyrkkyyden ja lakiarvon todennäköisyysjakaumiin vaikuttavat: – – – – – – – – – – – – – salamaniskutiheys salamapurkausvirta salamapurkausvirran jyrkkyys käyttötaajuisen jännitteen hetkellisarvo salamaniskukohdan etäisyys sähköasemasta salamakanavan etäisyys johdosta johdon aaltoimpedanssi johdon vaimennusominaisuudet pylväslaji ja pylvään korkeus johdon läheinen maasto johdon suojaus pylväsmaadoitukset johdon eristystaso • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 20 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkosylijännitteet 1) Suora salamanisku – tyypillisesti muutamia MV – voidaan ehkäistä ukkossuojauksella 2) Takaisku – isku maadoitettuun osaan – suuri maadoitusimpedanssi voi aiheuttaa niin suuren jännitteen, etä eristys pettää ”nurinpäin” – voidaan ehkäistä tehokkaalla maadoituksella (Suomen oloissa hankalaa) 3) Välilliset ylijännitteet – salamapurkauksen varausten vaikutuksesta – sähkömagneettinen induktio salamavirran vaikutuksesta – merkittävä vain < 24 kV jännitetasoilla • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 21 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Pylväsrakenteita A) Suora isku B) takaisku • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 22 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Takaiskujen suhteellinen osuus johtoon osuneiden salamaniskujen määrästä pylvään maadoitusresistanssin funktiona ja vaihejohtimen näennäisen eristystason Uwekv eri arvoilla. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 23 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka 110 ... 400 kV johtojen ja johto-osien syöksyaaltoominaisuuksia johdin aaltoimpedanssi aallon nopeus m/ s salamanura (100 ... 10 kA) 400 ... 800 150 ... 250 yksinkertainen virtajohdin 430 250 parivirtajohdin 330 265 ukkosjohdin 470 240 2 ukkosjohdinta 280 240 pylväs 50 ... 250 290 suora johdinelektrodi 170 100 • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 24 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Salamaiskun magneettinen induktio ylijännitteen aiheuttajana • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 25 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkospilven johtoon synnyttämä varaus • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 26 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkossuojaus, ukkosköydet Salamaniskut pyritään ohjaamaan maadoitettuihin suojajohtimiin – Suomessa kaikki 400 ja 220 kV johdot ja lähes kaikki 110 kV johdot – sähköasemat ja niille tulevat johdot – takaiskujen vaara huonoissa maadoitusolosuhteissa – suojauskulma riippuu johdon geometriasta • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 27 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkossuojaus ukkosjohdin rS c rS salamapurkauskanava vaihejohdin suojauskulma y maa • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 28 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Suojauskulma • Salamapurkauskanavan viimeisen portaan pituus määräytyy purkausvirrasta – pieni purkausvirta lyhyt porras – viimeisen portaan pituus rs iCO 6 s CO r 2i • Suojauskulma 30(1 e ) (m) (virta kA) riippuu johdon geometriasta • Mitä pienempi on salamapurkauksen virta sitä helpommin isku ohittaa suojajohdot ja suuntautuu vaihejohtimeen! iCO = 10 kA rs = 44 m • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 29 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ukkosköyden sijoitus 1 Tavoitteena, että pilvestä lähestyvälle suurivirtaisen salaman purkauskanavalle matka 2 olisi ’aina’ suurempi kuin 1 tai 3. Tällöin salamaisku on osu vaihejohtimeen. 2 3 • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 30 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteet Kytkentäylijännitteet (rinnan nousuaika muutama sata s) syntyvät tasoitusilmiöiden seurauksena verkon äkillisissä tilan muutoksissa Vikatilanteet: • johtimen katkeaminen • oikosulku • epätahtitilanne Kytkentätoimenpiteet: • virtapiirin avaaminen • virtapiirin sulkeminen • Eivät pienene (suhteellisesti) käyttöjännitteen kasvaessa • Eristysrakenteen jännitelujuuden minimi on kytkentäjännitteen aika-alueella kytkentäylijännitteet ovat merkittävä mitoitustekijä suurilla (>300 kV) käyttöjännitteillä. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 31 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteet Eristysrakenteen jännitelujuus kV/cm ylijännitteen rinnan nousuajan funktiona • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 32 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka IEC-standardien koejännitteiden suhde nimellisjännitteisiin Um = suurin sallittu käyttöjännite Uw = kestojännite LI = koejännite ilmastollisilla ylijännitteillä AC = koejännite vaihtojännitteillä SI = koejännite kytkentäjännitteellä Pisteet osoittavat valittavissa olevia vaihtoehtoja. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 33 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteiden aiheuttajia 1) Jännitteenanto 2) Virran katkaisu – kapasitiivisen virran katkaisu – pienen induktiivisen virran katkaisu – oikosulkuvirran katkaisu 3) Vian syntyminen ja poistuminen – maasulun syntyminen (valokaaren syttyminen ja sammuminen) – kuorman putoaminen • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 34 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Jännitteenanto Merkittävin ylijännitteiden aiheuttaja yli 220 kV käyttöjännitteillä Syntyvä ylijännite riippuu jäännösvarauksesta – ei varausta –> 2 p.u. – jäännösvaraus (esim. pikajälleenkytkentä) 3 p.u. Syntyvät ylijännitteet voidaan rajoittaa puoleen sulkemisvastuksilla. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 35 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteet a u 2u b c u -u 3u d • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 36 a) Jännitteet ennen katkaisijan sulkeutumista, johdolla ei jäännösvarausta. b) Katkaisija sulkeutunut, jännitteenjakauma kytkentäaallon heijastuttua johdon lopusta. c) Katkaisija auki, johdolla jäännösvaraus. d) Katkaisija sulkeutunut, jännitteenjakautuma kytkentäaallon heijastuttua yhden kerran johdon lopusta. J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteet • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 37 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Keinoja ylijännitteiden rajoittamiseen jännitteenannossa • Sulkemisvastukset – monimutkainen rakenne – ei Suomessa 400 kV verkossa • Jäännösvarauksen pienentäminen – avautumisvastukset • Tahdistettu kytkentä – kussakin vaiheessa sulkeminen, kun u=0 • Rinnakkaiskuristimien käyttö • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 38 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Virran katkaisu Kapasitiivisen virran katkaisu tyhjänä käyvän johdon erottaminen kondensaattoripariston irrottaminen Ongelma vain katkaisijan jälleensyttymisen yhteydessä; (Palaava jännite ylittää katkaisijan avausvälin vasta palautumassa olevan jännitelujuuden) Ylijännitteet voivat olla 1,6 – 2,6 (jopa 3) p.u., jos tapahtuu jälleensyttyminen Kondensaattoripariston erottamiseen ei saa käyttää jälleensyttyvää katkaisijaa! (Tyhjökatkaisijat joskus sopimattomia) • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 39 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Virran ja jännitteen käyttäytyminen kapasitiivista virtaa katkaistaessa LS u (t ) ~ 2U sin t i K CS C uS (t) uC (t) ub = us(t) – uc(t) = palaava jännite = katkaisijan koskettimien yli vaikuttava jännite • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka Virran ja jännitteen käyttäytyminen kapasitiivista virtaa katkaistaessa. 40 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka ”Pienen” induktiivisen virran katkaisu cos < 0,5 virta on huomattavasti pienempi kuin katkaisijan katkaisukyky Aiheuttaa suurimmat ylijännitteet! muuntajan tyhjäkäyntivirran katkaisu suurjännitemoottorin käynnistysvirran katkaisu reaktorin erottaminen Katkaisukyky >> katkaistava virta virta leikkautuu jo ennen nollakohtaa virran katkaisuhetkellä kuormitusinduktanssissa oleva energia jää värähtelemään LC-piiriin syntyvät ylijännitteet < 3 p.u., muuntajaa tai reaktoria irroitettaessa suurjännitemoottorin tapauksessa jopa 7 p.u. (jännitteen jyrkkyys ongelma) Katkaisijan jälleensyttyminen pienentää ylijännitteitä! • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 41 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka ”Pienen” induktiivisen virran katkaisu Lk u (t ) ~ t 2U cos W 1 C S u02 2 1 CS u L max 2 u L max Ck K LS CS uL 1 LS i02 2 1 CS u02 2 i0 1 LS i02 2 1 LS i02 2 LS CS • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 42 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka ”Pienen” induktiivisen virran katkaisu • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 43 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kytkentäylijännitteet • Syntyvän ylijännitteen maksimiarvoon vaikuttavat: – virran ja jännitteen hetkellisarvot kytkentähetkellä – verkon vaimennusominaisuudet – kytkinlaitteen ominaisuudet • Tasoitusvärähtelyjen taajuuteen vaikuttavat: – verkon induktanssit ja kapasitanssit kytkentäkohdan molemmilla puolilla • Ylijännitteiden suuruutta voidaan yleensä rajoittaa sopivilla katkaisijavalinnoilla ja lisäämällä verkkoon vaimennusta! • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 44 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Pienitaajuiset ylijännitteet 1) Maasulku – yksivaiheinen maasulku yleisin käyttötaajuisen ylijännitteen aiheuttaja – maasulkukerroin k = f(Z1, Z2, Z0, Rf) k = 1,8 (12 – 123 kV verkoissa) k = 1,7 (osittain maadoitettu 123 kV) k = 1,4 (tehollisesti maadoitettu) – maasulun aikaiset ylijännitteet otettava huomioon MO-suojia valittaessa 2) Kuorman äkilliset muutokset 3) Ferranti-ilmiö 4) Resonanssijännitteet – muuntajan vajaanapainen kytkentä – jännitemuuntajan kippivärähtely • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 45 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kuormituksen irtikytkeytyminen • Johdon loppupäässä jännite nousee koska: – jännitteenalennus katoaa – alkupään syöttöjännite säilyy hetken (säätäjien hitaus) – kapasitiivinen jännitteennousu • Ferranti-ilmiö – johdon kapasitiivinen varausvirta nostaa tyhjäkäyvän johdon jännitettä johdon avointa päätä kohti. • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 46 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Resonanssitilat • Syntyvät vian tai kytkentätapahtuman seurauksena – jännitteen säröytyminen, jännitetason vaihtelut, eristeiden lämpeneminen • Voidaan ennakoida ja ehkäistä sopivilla komponenttivalinnoilla • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 47 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ferroresonanssi (kippivärähtely) • Jänniteresonanssi epälineaarisessa L-C-piirissä. L = L(I), L pienenee kun virta kasvaa C L UC I Im U UL (L = vakio) ~ UV UL j LI UC 1 I j C UV UC U L • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka I j 1 I C Re C = vakio Kuristimen ominaiskäyrä 48 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ferroresonanssi (kippivärähtely) U UC UL+UC UL I • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 49 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ferroresonanssi (kippivärähtely) U P2 P1 UV I3 I1 I2 I P3 • • • • P1 : virran tilapäisesti kasvaessa tarvitaan jännite, joka ylittää lähdejännitteen UV palataan tilaan P1 P2 : virtalisä ei vaadi niin suurta lisäjännitettä kuin UV – UC tarjoaisi virta kasvaa, voidaan joutua tilaan P3 P3 : uusi toimintapiste, jossa U ja I erittäin suuret (on tapahtunut ”kippaus”) Kippaus tapahtuu jokaisen virtajakson aikana! • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 50 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Ferroresonanssi (kippivärähtely) U0 C L U C C +U0 UV -U0 • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 51 Jännitemuuntajan kippivärähtelyssä esiintyvä (mahdollinen) vaiheen ja maan välinen jännite U0. UV on normaali vaihejännite. J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kippivärähtely • Alkaa äkillisesti kytkentätoimenpiteen seurauksena • Lakkaa, kun mukaan kytketään lisää johtoja • Jännitteet vaiheiden ja maan välillä vääristyneitä (vaiheiden välillä normaalit) • Jännitemuuntajissa ylikuumenemista • Esiintyy sekä verkkotaajuudella että sen yli- ja aliharmonisilla • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 52 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka Kippivärähtelyn estäminen • Vaimennuksen lisääminen • 300 suuruusluokkaa oleva vastus • Erikoistapauksia varten pienempiä vastuksia • Energiatekniikka • Sähkötekniikka • Ympäristötekniikka 53 J.Partanen www.lut.fi/lutenergia Suurjännitetekniikka
© Copyright 2024