УДК 621.315.1

ABNORMAL RESONANCE OVERVOLTAGES IN MAIN POWER ELECTRICAL NETWORKS WITH SOURCES OF DISTORTIONS

The paper deals with the analysis and classification of durable internal overvoltages in the main power electrical network. The work considers the possibility of developing overvoltages in abnormal modes with sources characterized by distortions: asymmetric, nonsinusoidal and combined. Investigated those abnormal resonance overvoltages which occur in the extra high voltage transmission lines 750 kV with nonsinusoidal and asymmetric sources of distortion depend of many interconnected processes and on the values of a large number of parameters. Such an overvoltage classification is not accidental, since the source of their occurrence and distortion characteristics determine an abnormal regime. Described an example of such distortion, is incomplete mode of operation of the extra-high voltage transmission line, which causes the appearance of resonance circuits with distributed capacities of the line and the inductances of the shunt reactors. Detected that the second type of abnormal resonance overvoltages occur when extra high voltage transmission line switching on to no-loaded autotransformer. The theoretical principles of the emergence of harmonic resonant overvoltages with the inclusion of the superconducting voltage on the unloaded autotransformer are given. The key factor which led to abnormal nonsinusoidal mode is saturation magnetical core of noloaded autotransformer is analyzed. The main approaches to the study of abnormal resonance overvoltages are described and directions of the subsequent researches are designated. The obtained results of the research indicate the expediency of studying the conditions of occurrence and existence of abnormal resonance overvoltages. References 15, figures 5, table 1.
Key words: extra-high voltage power lines, abnormal resonant overvoltages, asymmetric mode, single-phase automatic re-closer, nonsinusoidal mode, no-loaded mode of autotransformer.

АНОРМАЛЬНІ РЕЗОНАНСНІ ПЕРЕНАПРУГИ В МАГІСТРАЛЬНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ З ДЖЕРЕЛАМИ СПОТВОРЕНЬ

Наведено нові наукові результати досліджень, спрямованих на аналіз анормальних режимів у магістральних електричних мережах для обмеження анормальних резонансних перенапруг. Досліджено умови появи резонансних процесів у разі несиметричних та несинусоїдальних джерел спотворення. Наведено теоретичні засади виникнення анормальних резонансних перенапруг при ввімкненні лінії надвисокої напруги на ненавантажений автотрансформатор та під час здійснення паузи однофазного автоматичного повторного ввімкнення. Одним із засобів підвищення надійності й ефективності електроспоживання є застосування неповнофазних режимів ліній електропередачі надвисокої напруги 750 кВ. Реалізація однофазного автоматичного повторного ввімкнення в більшості випадків супроводжується проблемою резонансних перенапруг, які можуть стати причиною повного відмикання лінії. Ці перенапруги з’являються як наслідок резонансних явищ у колі з індуктивностями шунтуючих реакторів і розподілених ємностей ліній. Розглянуто анормальні резонансні перенапруги, що виникають внаслідок підмикання автотрансформатора до електричної мережі. Встановлено, що загальні причини появи анормальних резонансних перенапруг за наявності джерела несинусоїдних спотворень полягають у певному збігові значень параметрів елементів, які відповідають умовам резонансу струмів. Визначено, що внаслідок того, що резонанс відбувається у лінійному колі з нелінійним збудженням, яким є магнітний шунт автотрансформатора, підвищення напруги може виникнути неочікувано і значною мірою залежить від початкових умов. Описано основні підходи до вивчення анормальних перенапруг резонансу та намічено напрямки подальших досліджень. Бібл. 15, рис. 5, табл. 1.
Ключові слова: лінії електропередачі надвисокої напруги, анормальні резонансні перенапруги,несиметричний режим, однофазне автоматичне повторне ввімкнення, несинусоїдальний режим, холостий хід автотрансформатора.

АНОРМАЛЬНЫЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ С ИСТОЧНИКАМИ ИСКАЖЕНИЙ

Рассмотрены анормальные резонансные перенапряжения, возникающие вследствие подключения автотрансформатора к электрической сети. Приведены новые научные результаты исследований, направленных на разработку классификации отдельного типа внутренних перенапряжений в магистральных электрических сетях по источникам искажений. Исследованы условия появления резонансных процессов и рассмотрены методы по их исследованию в современных электрических сетях. При неполнофазном режиме работы в электрических сетях могут возникать при плановых и аварийных отключениях в случае применения средств противоаварийной автоматики, например, однофазное автоматическое повторное включение. Реализация цикла однофазного автоматического повторного включения в большинстве случаев сопровождается проблемой резонансных перенапряжений, которые могут стать причиной полного отключения линии. Рассмотрены анормальные резонансные перенапряжения, возникающие вследствие подключения автотрансформатора к электрической сети. Исследовано, что общие причины появления анормальных резонансных перенапряжений, при наличии источника несинусоидальных искажений, заключаются в определенном стечении значений параметров элементов, соответствующих условиям резонанса токов. Определено, что в силу того, что резонанс происходит в линейной цепи с нелинейным возбуждением, которым является магнитный шунт автотрансформатора, повышение напряжения может возникнуть неожиданно и в большой степени зависит от начальных условий. Показано, что перенапряжения данного типа являются следствием действия несинусоидальности на параметры режима и могут протекать сравнительно длительное время. Установлено, что этой характеристикой они отличаются от перенапряжений, которые возникают в результате коммутаций при нормальной схеме электрической сети без источников искажений. Описаны основные подходы к изучению ненормальных перенапряжений резонанса и намечены направления дальнейших исследований. Библ. 15, рис. 5, табл. 1.
Ключевые слова: линии электропередачи сверхвысокого напряжения, анормальные резонансные перенапряжения, несимметричный режим, однофазное автоматическое повторное включение, несинусоидальный режим, холостой ход автотрансформатора.