¿Por qué la demora entre la falla del transformador y el apagón?

Un amigo fue testigo de la explosión de la subestación de la calle 14. Creo que estos transformadores, aproximadamente 1 cuadra de la ciudad en extensión, suministraron energía a la mayor parte del bajo Manhattan. Supongo que el agua de la inundación obstruyó el enfriamiento, y se sobrecalentaron y explotaron espectacularmente.

(hay una estación de generación de gas natural de 4 pilas al lado de donde ocurrió la explosión, así que tal vez la explosión no fue el transformador, pero la mayoría de los informes dicen que el transformador)

Mi amigo informó: 'El poder parpadeó, luego volvió'. Algún tiempo desconocido después se fue la luz.

Entonces, la pregunta es, ¿podría la energía en la red alimentada por estos transformadores permanecer encendida por un tiempo después de la explosión, y por cuánto tiempo?

Sin más detalles que lo que está en su pregunta, esto es lo que creo que sucedió: (puede ser contradictorio, para evitar confusiones: cuando un interruptor está cerrado, la corriente puede pasar por él. Cuando un interruptor está abierto, la corriente no puede pasar) Además, cuando un relé se dispara, eventualmente abrirá uno o varios interruptores (cortando así la potencia).

El parpadeo :

Por alguna razón (desconocida), la subestación transformadora explotó. Esto podría haber causado un montón de fallas diferentes que pueden disparar los relés cercanos. Supongo que sería una falla trifásica, ya que tales fallas a menudo resultan en las corrientes más altas (dependiendo de la conexión a tierra). Normalmente solo querrá que se dispare el relé más cercano, manteniendo así el resto de la red intacta. Sin embargo, esta vez el relé probablemente sea de poca utilidad, ya que la subestación está hecha pedazos. Por lo tanto, otros relés cercanos dispararán interruptores para aislar la falla.

Los relés normalmente intentarán cerrar los interruptores nuevamente para recuperar la energía en cuestión de (mili) segundos. (Tenga en cuenta que aunque un relé puede dispararse de inmediato, el interruptor tardará aproximadamente 100 ms en interrumpir la corriente).

Esto es probablemente lo que causó el parpadeo inicial.

1. Explosión
2. Los relés alrededor de la subestación se disparan y abren los interruptores y, por lo tanto, cortan la energía del área
3. Los interruptores se cierran nuevamente (excepto aquellos que aún deben estar abiertos para aislar el área de la falla).
4. El poder está de vuelta

Entonces, ¿qué hace que el poder pase un tiempo desconocido más tarde?

Prácticamente todos los sistemas de potencia funcionan según el criterio N-1 (o en algunos casos N-2, Nk). "El criterio N-1 expresa la capacidad del sistema de transmisión de perder un enlace sin causar una falla de sobrecarga en otro lugar". [1] Sin embargo, es imposible para los operadores del sistema de transmisión (TSO) cumplir con el criterio N-1 en todo momento.

Los transformadores, líneas, cables, etc. pueden manejar más de lo que están clasificados. Los transformadores a menudo pueden funcionar con una sobrecarga del 50% durante una hora sin sufrir daños. Las líneas de transmisión se pueden cargar tanto como desee. Sin embargo, como no desea arriesgarse a dañar el equipo, los relés están diseñados para cortar la energía si la sobrecorriente dura demasiado o es demasiado alta.

La figura anterior muestra una característica típica de disparo de relé en una escala de registro-registro . Puede encontrar el tiempo de disparo del interruptor si conoce la corriente. Para hacerlo, encuentre la corriente del eje x, suba y vea a qué valor corresponde la curva verde en el eje y. En el extremo derecho, la corriente es muy alta, 10-1000 x In, donde In es la corriente nominal del equipo. La línea horizontal del extremo derecho suele ser de aproximadamente 0-100 ms.

La línea punteada a la izquierda muestra el valor de captación más bajo para el relé. Esta línea suele ser de 1.2 x In. Dado que la curva de disparo es vertical aquí, cualquier corriente menor a 1.2 x In nunca causará un disparo.

Entre 1.2 y 10 veces en, el tiempo de viaje varía de acuerdo con la curva que se muestra entre las dos líneas discontinuas. La parte más a la derecha de la curva inversa está típicamente a 300 ms, mientras que la parte más a la izquierda de la curva puede ser de unos minutos (recuerde que la escala es logarítmica).

Hipótesis:

La falla de la subestación causa una sobrecarga de (al menos una de) las subestaciones restantes que alimentan a Manhattan con energía. En este caso, la corriente probablemente ha sido ligeramente superior a 1.2 x In para un componente, causando un disparo, pero con un gran retraso de tiempo. Cuando se dispara el primer relé, otra conexión se sobrecargará aún más, causando otro viaje, y otro, y otro, cortando eventualmente toda la energía a la ciudad.

1. Ligera sobrecarga de uno (o más) componente (s)
2. El relé se dispara (y el interruptor se abre) con un gran retraso de tiempo
3. Nuevos componentes sobrecargados debido a lo que sucedió en 2.
4. Un viaje más, y otro ...
5. Buenas noches Manhattan!

Depende de qué tan cerca esté el transformador y si está aguas abajo o aguas arriba, si falla y causa una perturbación y se abre, la línea aguas arriba funciona o si se apaga por sobrecorriente.

Por lo tanto, el tiempo puede ser de 0 a infinito. Pero si falla muy lejos, y usted en la red que se ve afectado por una reacción en cadena, pueden transcurrir varios segundos con el apagado y seguido de un reinicio y si se percibe que la condición de falla aún está en vigencia, se apaga de inmediato. El fenómeno 4 es común porque los umbrales para el disparo con potencia constante y el disparo en el arranque son bastante diferentes, ya que la sobretensión de arranque es normal con bombillas incandescentes que toman 10 veces la corriente y los motores grandes también toman a menudo más que la clasificación del interruptor, pero durante un corto período de tiempo. hora.

El algoritmo de la corriente de disparo de inicio es bastante complejo y depende de muchos factores, pero la seguridad es primordial. No desea que un cortocircuito provoque una cascada de sobrecarga del transformador de potencia, por lo que el tiempo de disparo debe ser lo suficientemente corto como para proteger los transformadores aguas arriba.