Почему существует задержка между отказом трансформатора и отключением электроэнергии?

Без каких-либо подробностей, кроме того, что в вашем вопросе, вот что, по моему мнению, произошло: (Это может быть нелогичным, поэтому, чтобы избежать путаницы: когда выключатель замкнут, ток может проходить через него. Когда выключатель разомкнут, ток не может пройти Кроме того, когда реле срабатывает, оно в конечном итоге размыкает один или несколько выключателей (таким образом отключая питание)).

Мерцание :

По какой-то (неизвестной) причине взорвалась трансформаторная подстанция. Это могло вызвать множество различных неисправностей, которые могут привести к срабатыванию близлежащих реле. Я предполагаю, что это трехфазная неисправность, поскольку такие неисправности часто приводят к самым высоким токам (в зависимости от заземления). Обычно вы хотите, чтобы срабатывало только ближайшее реле, таким образом сохраняя остальную часть сети нетронутой. Однако на этот раз от реле, вероятно, мало толку, так как подстанцию ​​разнесло на куски. Таким образом, другие близлежащие реле отключают выключатели, чтобы изолировать неисправность.

Реле обычно пытаются снова замкнуть выключатели, чтобы восстановить питание в течение (милли) секунд. (Обратите внимание, что хотя реле может сработать немедленно, прерывателю потребуется около 100 мс, чтобы фактически отключить ток.)

Это, скорее всего, и вызвало первоначальное мерцание.

1. Взрыв
2. Реле вокруг подстанции срабатывает, размыкает выключатели и, таким образом, отключает электроэнергию в этом районе.
3. Выключатели снова замыкаются (за исключением тех, которые должны быть все еще разомкнуты, чтобы изолировать область неисправности).
4. Питание снова включено

Итак, что же заставляет силу исчезать через какое-то неизвестное время?

Практически все энергосистемы работают по критерию Н-1 (или в некоторых случаях Н-2, Нк). «Критерий N-1 выражает способность системы передачи потерять соединение, не вызывая отказа от перегрузки в другом месте». [1] Однако операторы системы передачи (TSO) не могут всегда соблюдать критерий N-1.

Трансформаторы, линии, кабели и т. д. могут выдерживать больше, чем они рассчитаны. Трансформаторы часто могут работать с перегрузкой 50% в течение одного часа без каких-либо повреждений. Линии электропередачи на самом деле могут быть загружены настолько, насколько вы хотите. Однако, поскольку вы не хотите рисковать повреждением оборудования, реле предназначены для отключения питания, если перегрузка по току длится слишком долго или становится слишком большой.

На рисунке выше показана типичная характеристика срабатывания реле в логарифмическом масштабе . Вы можете найти время срабатывания выключателя, если знаете силу тока. Вы делаете это, находя ток по оси x, поднимаетесь вверх и смотрите, какому значению соответствует зеленая кривая на оси y. Крайний справа ток очень большой, 10-1000 x In, где In — номинальный ток оборудования. Горизонтальная линия в крайнем правом углу обычно находится примерно на уровне 0–100 мс.

Пунктирная линия слева показывает наименьшее значение срабатывания реле. Эта линия, как правило, составляет 1,2 x In. Поскольку кривая отключения здесь вертикальная, любой ток менее 1,2 x In никогда не вызовет отключение.

От 1,2 до 10 раз In время срабатывания изменяется в соответствии с кривой, показанной между двумя пунктирными линиями. Самая правая часть обратной кривой обычно составляет 300 мс, тогда как самая левая часть кривой может составлять несколько минут (помните, что шкала логарифмическая).

Гипотеза:

Отказ подстанции вызывает перегрузку (как минимум одной из) оставшихся подстанций, питающих Манхэттен электроэнергией. В этом случае ток, вероятно, был немного выше 1,2 x In для одного компонента, что вызвало отключение, но с большой задержкой по времени. Когда сработает первое реле, другое соединение будет еще более перегружено, что приведет к еще одному отключению, еще одному, и еще одному, что в конечном итоге приведет к отключению всей электроэнергии в городе.

1. Незначительная перегрузка одного (или нескольких) компонента (компонентов)
2. Реле срабатывает (и выключатель размыкается) с большой задержкой по времени
3. Новые компоненты перегружены из-за того, что произошло в версии 2.
4. Еще одна поездка, и еще одна...
5. Спокойной ночи, Манхэттен!

Это зависит от того, насколько близко вы находитесь к трансформатору, и если вы находитесь ниже или выше по течению, где, если он выйдет из строя и вызовет помехи и размыкается, поддерживает работу восходящей линии или отключается из-за перегрузки по току.

Так что время может быть где угодно от 0 до бесконечности. Но если он выходит из строя далеко, и вы находитесь в сети, затронутой цепной реакцией, это может занять несколько секунд с отключением и последующим перезапуском, и если состояние неисправности воспринимается как все еще в силе, немедленное отключение снова. Явление 4 распространено, потому что пороговые значения для отключения при постоянном питании и отключения при запуске сильно различаются, поскольку пусковой скачок является нормальным явлением, когда лампы накаливания потребляют в 10 раз больше тока, а большие двигатели также часто потребляют больше, чем номинальный ток выключателя, но в течение короткого периода времени. время.

Алгоритм пускового тока отключения достаточно сложен и зависит от многих факторов, но безопасность превыше всего. Вы не хотите, чтобы короткое замыкание вызывало каскад перегрузок силового трансформатора, поэтому время отключения должно быть достаточно коротким, чтобы защитить вышестоящие трансформаторы.