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送電システムでの避雷器の使用

この例では、直列で分路補償された 735 kV 交流送電システムでの避雷器の使用方法を示します。

G. Sybille (Hydro-Quebec)

説明

735 kV 交流送電システムは、200 km の送電線を経由して電力を送ります。この送電線は、中間点では直列補償され、その受電端では分路補償されます。負荷端子で故障が適用されます。この故障は、負荷ブレーカーが開くと解消されます。簡略化の目的で、送電システムの 1 つの相のみをモデル化しています。すべてのパラメーターは正相に対応しています。

送電システムの三相短絡電力は 15000 MVA です。送電線は、コンデンサ (60 Hz 時 26.2 Ω) によって 40% 直列補償され、負荷端で 330 Mvar (110 Mvar/相) インダクターによって分路補償されます。

直列コンデンサとシャント インダクターは、金属酸化物バリスタ (MOV) で保護されています。直列コンデンサ バリスタ MOV1 は、電圧が定格電圧の 2.5 倍のときにコンデンサを保護する 30 の列で構成されます (定格電圧は 2000 kA 送電線の定格電流の電圧)。対応する保護電圧 (列あたり 15 kA = 500 A で定義されます) は、2.5*26.2 *2kA*sqrt(2) = 185 kV です。

シャント インダクターは、定格の相対地電圧が 1.8 p.u. の 2 列アレスター (MOV2) です (424.4 kVrms)。対応する保護電圧 (1 kA または 500A /列) は 1.8*424.4*sqrt(2) = 1080 kV です。

シミュレーション

シミュレーションを開始します。Scope1 および Scope2 で MOV 電圧および電流を観察します。

故障適用中には、コンデンサの電圧が上昇し、MOV1 が動作します。ピーク電流は、故障適用後の 2 番目のパルスの 2 サイクル時に 8.4 kA に達し、MOV 電流は対称的に変化します (半サイクルごとに 4.5 kA 電流パルス)。

故障解消後は、母線 B2 で生成された過電圧がシャント MOV2 によって制限されます。高速過渡によって、MOV では 850 A の電流パルスが生成されます。