Control of a ferroresonant circuit in low-voltage ship electrical networks with compensated neutral

Abstract

В работе предлагается метод управления феррорезонансным контуром, который образуется при однофазных замыканиях в низковольтных электрических сетях с компенсированной нейтралью. Метод предусматривает введение в цепь заземляющего нейтраль реактора на непродолжительное время дополнительного активного сопротивления. При разработке способа использованы различные подходы для анализа феррорезонансных процессов. В исследовании рассмотрены переходные процессы при формировании контура. Определена необходимая величина дополнительного сопротивления и продолжительность его введения, необходимые для устранения феррорезонанса. Полученные при помощи моделирования результаты исследования процессов в феррорезонансном контуре были полностью подтверждены экспериментально. Предлагаемый способ позволяет устранить феррорезонансные процессы, не вызывая при этом длительное искажение тока реактора, а, следовательно, и тока в месте замыкания. Тем самым решается проблема использования компенсированной нейтрали в низковольтных судовых электросетях, обусловленная соединением для гальванической развязки емкостных элементов последовательно с нелинейным в большинстве случаев реактором. The paper proposes a method for controlling a ferroresonant circuit, which is formed during single-phase short circuits in low-voltage electrical networks with a compensated neutral. The method involves the introduction of an additional active resistance into the circuit of the grounding neutral of the reactor for a short time. When developing the method, various approaches were used to analyze ferroresonant processes. The study considers transient processes during the formation of a ferroresonant circuit. The required value of additional resistance and the duration of its introduction into the circuit to eliminate ferroresonance are determined. The results of studying the processes in the ferroresonant circuit obtained by means of simulation have been confirmed experimentally. The proposed method makes it possible to eliminate ferroresonant processes without causing long-term distortion of the current in the reactor circuit and the current at the fault point. The proposed method solves the problem of using a compensated neutral in low-voltage ship electrical networks, which is caused by connecting capacitive elements in series with a reactor, which is non-linear in most cases, for galvanic isolation.