УДК 621.311.13

ОБМЕЖЕННЯ РЕЗОНАНСНИХ ПЕРЕНАПРУГ ПРИ ПІДКЛЮЧЕННІ ДО ЛІНІЇ НЕНАВАНТАЖЕНОГО АВТОТРАНСФОРМАТОРА

В.Г. Кузнецов, чл.-кор. НАН України, Ю.І. Тугай, докт. техн. наук, О.Г. Шполянський, канд. техн. наук, І.Ю. Тугай, канд. техн. наук, В.В. Кучанський, магістр, В.А. Мельничук, магістр
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ, 03680, Україна,
e-mail: shpolyanskyy@ied.org.ua

Наведено нові наукові результати досліджень, спрямованих на удосконалення методів аналізу анормальних режимів у магістральних електричних мережах для обмеження резонансних перенапруг, що проводились у відділі оптимізації систем електропостачання ІЕД НАН України у 2014 році. Удосконалено імітаційну модель системи електропередачі, яка включає в себе повітряну лінію електропередачі 750 кВ з розподіленими параметрами, шунтувальні реактори, вимикачі з пристроями керованої комутації та автотрансформатор з нелінійною вольт-амперною характеристикою. Проведено серію розрахунків можливих перенапруг при підключенні ненавантаженого автотрансформатора для різних значень середньогеометричних відстаней між фазами та проводами в фазі лінії. Виконано дослідження впливу кута включення вимикача на рівні резонансних перенапруг. Для ліній різної довжини вперше отримано значення кута включення вимикача, які дають змогу обмежити перенапруги такого класу або зовсім уникнути їх. Досліджено умови появи ферорезонансних процесів та розглянуто заходи по їх попередженню та обмеженню в сучасних електричних мережах. Бібл. 10, рис. 6, табл. 1.
Ключові слова: резонансні перенапруги, керована комутація, підключення ненавантаженого автотрансформатора, ферорезонансний процес.


ОГРАНИЧЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ К ЛИНИИ НЕНАГРУЖЕННОГО АВТОТРАНСФОРМАТОРА

В.Г. Кузнецов, чл.- корр. НАН Украины, Ю.И. Тугай, докт. техн. наук, О.Г. Шполянский, канд. техн. наук, И.Ю. Тугай, канд. техн. наук, В.В. Кучанский, магистр, В.А. Мельничук, магистр
Институт электродинамики НАН Украины
пр. Победы, 56, Киев, 03680, Украина

Представлены основные результаты новых научных исследований, направленных на развитие методов анализа анормальных режимов в магистральных электрических сетях для ограничения резонансных перенапряжений, которые проводились в отделе оптимизации систем электроснабжения ИЭД НАН Украины в 2014 году. Проведены исследования по определению влияния геометрических характеристик линии электропередачи 750 кВ и угла включения выключателя на уровни резонансных перенапряжений при подключении ненагруженного автотрансформатора. Разработана имитационная модель электропередачи, которая учитывает распределенные параметры линии и нелинейные характеристики магнитопровода автотрансформатора. Проведена серия расчетов уровней перенапряжений для различных значений среднегеометрических расстояний между фазами и проводами одной фазы. Показано, что при проектировании электропередачи сверхвысокого напряжения кратность ожидаемых перенапряжений может быть уменьшена путем изменения расположения фаз линии в пространстве. Исследовано влияние на значение перенапряжений угла включения выключателя. Для линий 750 кВ различной длины получены значения углов включения выключателей, позволяющие предупредить появление опасных перенапряжений при подключении ненагруженных автотрансформаторов. Выполнены исследования условий возникновения феррорезонансных процессов при неполнофазном включении автотрансформатора, рассмотрены меры по их предупреждению и ограничению. Библ. 10, рис. 6, табл. 1.
Ключевые слова: резонансные перенапряжения, управляемая коммутация, подключение ненагруженного автотрансформатора, феррорезонансный процесс.


THE LIMITATION OF RESONANCE OVERVOLTAGE UNDER UNLOADED AUTOTRANSFORMER ENERGISING

V.G. Kuznetsov, Y.I. Tugai, O.G. Shpolianskyi, I.Y. Tugai, V.V. Kuchanskyi, V.A. Melnychuk
Institute of Electrodynamics National Academy of Science of Ukraine,
Peremogy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine

The results of new scientific research that were obtained in the department of power supply systems optimization IED NAS of Ukraine in 2014 year are presented. The influence of geometrical parameters of EHV overhead transmission lines and phase angle of switch opening on resonance overvoltage level under unloaded autotransformer energizing was studied. Simulation model of EHV electric power transmission was developed. It includes the models of overhead transmission line with distributed parameters, shunt reactors, switchers, electrical power source and autotransformer with nonlinear characteristic of magnetic core. The calculations of overvoltage in autotransformers for the wide range of line length were performed. The results show overvoltage dependence on overhead line design and angle of switching. It can be reduced by changing geometric parameters of the line phase on EHV transmission lines design depending on the specific conditions. For reduction overvoltage the optimal switching angle can be chosen. The conditions for the ferroresonance processes occurrence under unloaded autotransformer energizing, measures for their prevention and control are described too. References 10, figures 6, table 1.
Key words: resonance overvoltage controlled switching, unloaded autotransformer energising, ferroresonance process.