Разрядник скачка
Реализуйте металлически-окисный разрядник скачка
Библиотека
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Основные Блоки / Элементы
Описание
Блок Surge Arrester реализует очень нелинейный резистор, используемый, чтобы защитить энергетическое оборудование от повышенных напряжений. Для приложений, требующих мощного рассеяния, несколько столбцов металлически-окисных дисков соединяются в параллели в том же корпусе фарфора. Нелинейная характеристика V-I каждого столбца разрядника скачка моделируется комбинацией трех показательных функций формы
Напряжение защиты, полученное с отдельным столбцом, задано в ссылочном токе (обычно 500 А или 1 кА). Параметры по умолчанию k и α, данный в диалоговом окне, соответствуют средней характеристике V-I, обеспеченной основными металлически-окисными производителями разрядника и они не изменяются с напряжением защиты. Необходимое напряжение защиты получено путем добавления дисков цинковой окиси последовательно в каждом столбце.
Эта фигура представляет такую характеристику V-I.
Числа 1, 2 и 3 идентифицируют эти три сегмента (или показательные функции, задающие модель). Буква n является количеством металлически-окисных столбцов диска.
Токи перехода от сегмента 1 до сегмента 2 и от сегмента 2 до сегмента 3 равны:
Где:
Вы, возможно, должны настроить параметры этих трех сегментов, чтобы соответствовать характеристике V-I, обычно обеспечиваемой в таблицах данных разрядника скачка.
Параметры
- Protection voltage Vref
Напряжение защиты блока Surge Arrester, в пиковом напряжении (V). Значением по умолчанию является
500e+03.- Number of columns
Количество металлически-окисных столбцов диска. Минимум является тем. Значением по умолчанию является
2.- Reference current per column Iref
Ссылочный ток одного столбца раньше задавал напряжение защиты в пиковых амперах (А). Значением по умолчанию является
500.- Segment 1 characteristics
K и α параметры сегмента 1. Значением по умолчанию является
[.955 50].- Segment 2 characteristics
K и α параметры сегмента 2. Значением по умолчанию является
[1.0 25].- Segment 3 characteristics
K и α характеристики сегмента 3. Значением по умолчанию является
[.9915 16.5].- Measurements
Выберите
Branch voltage, чтобы измерить напряжение через распределительные коробки Разрядника Скачка.Выберите
Branch current, чтобы измерить текущее течение через блок Surge Arrester.Выберите
Branch voltage and current, чтобы измерить напряжение разрядника скачка и текущий.Значением по умолчанию является
None.Поместите блок Multimeter в свою модель, чтобы отобразить выбранные измерения во время симуляции. В Доступном поле списка Измерений блока Multimeter измерение идентифицировано меткой, сопровождаемой именем блока.
Измерение
Метка
Напряжение ветви
Ub:Ток ветви
Ib:
Вкладка "Дополнительно"
Вкладка Advanced блока не видима, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Continuous, или когда вы выбираете параметр Automatically handle discrete solver блока powergui. Вкладка видима, когда вы устанавливаете параметр Simulation type блока powergui к Discrete, и когда параметр Automatically handle discrete solver блока powergui очищен.
- Break algebraic loop in discrete model
Когда выбрано, задержка вставляется при выводе модели. Эта задержка устраняет алгебраический цикл, следующий из трапециевидных методов дискретизации, и ускоряет симуляцию модели. Однако эта задержка вводит одну задержку шага симуляции модели и может вызвать числовые колебания, если шаг расчета является слишком большим. Алгебраический цикл требуется в большинстве случаев получить точное решение.
Когда очищенный (значение по умолчанию), метод дискретизации модели задан параметром Use robust solver in discrete model.
- Use robust solver in discrete model
Когда очищено, Simulink® выполняет итерации, чтобы разрешить алгебраический цикл. Несмотря на то, что этот метод приводит к правильным результатам, он не рекомендуется, потому что Simulink имеет тенденцию замедляться и может не сходиться (остановки симуляции) особенно, когда число разрядников скачка увеличено. Кроме того, из-за Simulink алгебраическое ограничение цикла этот метод не может использоваться в режиме реального времени. В R2018b и более ранних релизах, использовался этот метод, когда параметр Break Algebraic loop in discrete saturation model был очищен.
Когда выбрано, устойчивый решатель выполняет итерации, чтобы разрешить алгебраический цикл. Максимальное количество итераций задано во вкладке Preferences блока powergui в деталях Решателя для раздела нелинейных элементов. Для приложений реального времени вы, возможно, должны ограничить количество итераций. Обычно, ограничение количества итераций к 2 приводит к приемлемым результатам. Устойчивый решатель является рекомендуемым методом для дискретизации модели разрядника скачка.
Для получения дополнительной информации о какой метод использовать в вашем приложении, смотрите Симуляцию Дискретизированные Электрические системы.
Ограничения
Блок Surge Arrester моделируется как текущий источник, управляемый напряжением, появляющимся через его терминалы. Поэтому это не может быть соединено последовательно с индуктором или другим текущим источником. Когда блок Surge Arrester очень нелинеен, жесткий алгоритм интегратора должен использоваться, чтобы моделировать схему. de23t с параметрами по умолчанию обычно дает лучшую скорость симуляции. Для непрерывной симуляции, во избежание алгебраического цикла, напряжение применилось к нелинейному сопротивлению, отфильтрован фильтром первого порядка с временной константой 0,01 микросекунд. Эта очень малая постоянная времени не значительно влияет на точность результата.
Когда вы будете использовать блок Surge Arrester в дискретной системе, смотрите вкладку Advanced.