УДК 621.311.4

ВИЗНАЧЕННЯ НАЯВНОСТІ УМОВ ВИНИКНЕННЯ ФЕРОРЕЗОНАНСНОГО ПРОЦЕСУ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ ВИСОКОЇ НАПРУГИ

Розглянуто питання перевірки існування умов виникнення ферорезонансу в електричних мережах високої напруги за допомогою методу Гальоркіна. Показано, що в електричних мережах існують необхідні та достатні умови розвитку ферорезонансних процесів. Для визначення наявності умов виникнення ферорезонансу проведено відповідне моделювання у просторі частот та одержано рівняння, які дають змогу проводити аналіз ферорезонансної схеми. Надано відповідні рекомендації щодо розрахунку ферорезонансних процесів та їх запобігання. Бібл. 4, рис. 1.
Ключові слова: ферорезонанс, електричні мережі високої напруги, перенапруги, надструми.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЛИЧИЯ УСЛОВИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ФЕРРОРЕЗОНАНСНОГО ПРОЦЕССА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Показано, что для возникновения феррорезонансных явлений в электрических сетях необходимо выполнение достаточных и необходимых условий. Достаточные условия – это появление соответствующих возмущений режима в энергосистеме, а необходимыми условиями являются наличие в схеме электрической сети сравнительно больших емкостей и индуктивных элементов с ферромагнитным сердечником. Феррорезонансные колебания могут появляться при вариациях параметров элементов в широком диапазоне и иметь разный характер, что усложняет их прогноз и выбор средств противодействия. Таким образом, существует необходимость в проведении анализа поведения феррорезонансной цепи в зависимости от параметров схемы и режима. Для определения наличия условий появления феррорезонансных процессов было выполнено моделирование в пространстве частот методом Галеркина. Отмечено, что феррорезонансные цепи, как нелинейные диссипативные системы, чрезвычайно чувствительные к наименьшим отклонениям в начальных условиях и к погрешностям при моделировании, поэтому хаотическая природа феррорезонанса на практике может привести к развитию процесса по разным сценариям. Подтверждение наличия необходимых и возможности появления достаточных условий при феррорезонансных режимах в каждом конкретном случае является на практике наиболее важным. Основной целью исследования феррорезонансных процессов во время эксплуатации магистральных электрических сетей являются предотвращение повреждений основного оборудования и связанных с ними отключений, обеспечение правильности действия устройств релейной защиты и автоматики, а также безопасности работы персонала. Приведены способы предотвращения феррорезонанса, в том числе устройство фиксации и подавления феррорезонансных колебаний. Библ. 4, рис. 1.
Ключевые слова: феррорезонанс, электрические сети высокого напряжения, перенапряжения, сверхтоки.

THE DETERMINATION OF FERRORESONANCE PROCESSES CONDITIONS PRESENCE IN HIGH VOLTAGE ELECTRICAL NETWORKS

An effective method of ferroresonance conditions determination is presented. It is shown that for the occurrence of ferroresonance phenomena in electrical networks the necessary and sufficient conditions have to be fulfilled. The sufficient conditions are the emergence of relevant perturbation mode in the power system. The necessary conditions are relatively large capacitance and nonlinear inductance in the electrical networks. Ferroresonant oscillation may occur with a wide range of parameters variations and have a different character, which complicates their prognosis and the choice of countermeasures. Depending on the circuit parameters and modes the analysis of the ferroresonance circuit behavior is necessary. To determine the conditions of the ferroresonance processes occurrence the modelling was performed with the use of Galerkin method. It is noted that ferroresonant circuit are extremely sensitive to the smallest deviations in the initial conditions and to the errors in the simulation as nonlinear dissipative systems, so in practice the chaotic nature of ferroresonance can lead to the process development under different scenarios. The existence of the necessary and sufficient conditions of ferroresonance modes in each scenario case is the most important in practice. During of high-voltage electrical networks operation the main purpose of the ferroresonance processes study is the prevention of electrical equipment damage, the correct operation of relay protection and automation, as well as security personnel work. The ways to prevent ferroresonance are presented, including the device of ferroresonance oscillations fixing and suppression. References 4, figure 1.
Key words: ferroresonance, high-voltage electrical networks, overvoltage, overcurrent.