Цель данной работы состоит в изучении на трехфазной модели феррорезонансных перенапряжений, возникающих при несимметричных режимах сети, выяснение влияния на величину перенапряжений режима нейтрали источника питания, характера несимметрии и длины линии.
Несимметричные отключения могут привести к существенным перенапряжениям в том случае, когда на конце линии включен трансформатор, оказавшийся в режиме холостого хода или близкого к нему, работающий с незаземленной нейтралью. Эти перенапряжения являются следствием феррорезонанса напряжений, возникающего в схеме, содержащей емкости фаз на землю и нелинейную индуктивность приемного трансформатора. В несимметричном режиме емкости фаз линий и нелинейная индуктивность могут оказаться соединенными последовательно. Поэтому на резонансные явления в электрических системах существенное влияние оказывают ферромагнитные элементы [1].
Несимметричным отключением назовем такие случаи, когда отключаются одна или две фазы линии. Такие случаи наблюдаются: при обрыве одного из проводов линии, который часто сопровождается заземлением одного из двух концов провода; при перегорании плавких предохранителей в одной или двух фазах; при неодновременном отключении фаз выключателя.
Для расчета нелинейных цепей используется графоаналитический метод на основе вольтамперных характеристик. Вместо кривой намагничивания катушки со сталью используется ее вольтамперная характеристика, т.е. зависимость действующего значения тока от действующего значения напряжения, приложенного к зажимам катушки. Экспериментальное определение этой характеристики более просто, чем кривой намагничивания. Такой метод дает ошибку, связанную с наличием высших гармоник. Однако опыт показывает, что при определении амплитуды напряжения эта ошибка невелика.
Главную роль в кривых напряжения тока и потока играет основная гармоника, которая и положена в основу дальнейшего анализа.
Рассмотрим простейшую схему (рис. 1). Индуктивная катушка обладает вольтамперной характеристикой, заданной графиком [2].