DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2019.52.022

УДК 621.315.1

ОЦІНКА ВПЛИВУ КОНСТРУКЦІЇ ФАЗИ ЛІНІЇ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ НАДВИСОКОЇ НАПРУГИ НА АНОРМАЛЬНІ РЕЗОНАНСНІ ПЕРЕНАПРУГИ

В.В. Кучанський, канд. техн. наук
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03057, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Мета виконаних досліджень – аналіз факторів, які призводять до виникнення в лініях електропередачі надвисокої напруги анормальних режимів, що супроводжуються перенапругами на вищих гармонічних складових. Враховано ступінь впливу кроку розщеплення проводів та середньогеометричної відстані між фазами на значення анормальних резонасних перенапруг у несинусоїдальних режимах роботи ліній електропередачі надвисокої напруги. Показано, що аномальні резонансні перенапруги такого типу є наслідком дії несинусоїдальності на параметри режиму і можуть тривати порівняно довго. Цим вони відрізняються від перенапруг, які виникають у результаті комутацій за нормальної схеми електричної мережі без джерел спотворень. Джерелом парних гармонічних складових є ненавантажений автотрансформатор, робоча точка якого знаходиться на нелінійній частині характеристики намагнічування. Розроблено імітаційну модель для оцінки можливої кратності перенапруг у несинусоїдному режимі. За допомогою імітаційного моделювання оцінено вплив конструкції фази лінії електропередачі 750 кВ на виникнення пошкоджень перенапруг. Визначено значення параметрів лінії, за яких характеристики перенапруг досягають максимальних значень. Під час проектування лінії електропередачі надвисокої напруги необхідно враховувати конструкції фази з метою запобігання виникненню анормальних резонансних перенапруг. Бібл. 10, рис. 5.
Ключові слова: лінії надвисокої напруги, анормальні резонансні перенапруги, імітаційне моделювання, несинусоїдальний режим, ненавантажений автотрансформатор.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ ФАЗЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА АНОРМАЛЬНЫЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

В.В. Кучанский, канд. техн. наук
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03057, Украина

Анормальный несинусоидальный режим характеризуется появлением высших гармоник тока и напряжения. Искажение формы кривой напряжения и токов в этом случае обусловлено нелинейностью шунта намагничивания ненагруженного автотрансформатора. В последнее время большое внимание уделяется изучению режимов работы магистральных электрических сетей с несинусоидальными источниками искажений. Причиной этого является появление анормальных резонасных режимов на линиях сверхвысокого напряжения (СВН), таких как резонансные процессы на частотах, отличных от основной. Уделено внимание возникновению перенапряжений даже на гармонических компонентах, вызванных соединением разгруженных автотрансформаторов. Основная цель исследования – проанализировать факторы, которые приводят к возникновению анормального режима в линиях электропередачи сверхвысокого напряжения и сопровождаются перенапряжениями на высших гармонических составляющих. Показано, что анормальные резонасные перенапряжения этого типа возникают как следствие действия несинусоидального режима. Учтена степень влияния шага расщепления проводов и геометрического расстояния между фазами на значения анормальных перенапряжений в несинусоидальных режимах работы линий электропередач сверхвысокого напряжения. Ненагруженный автотрансформатор является источником возникновения четных гармонических составляющих, поскольку рабочая точка находится в нелинейной части характеристики намагничивания. Разработана имитационная модель для проверки возможного возникновения перенапряжений в рассматриваемом несинусоидальном режиме. Численное моделирование электромагнитных коммутационных процессов на имитационной модели использовалось для выявления факторов, которые оказывают наибольшее влияние на возникновение анормальных перенапряжений, прежде всего конструктивных особенностей исполнения линии электропередачи. Найдены критические значения параметров линии, в которых повышается перенапряжение до максимального значения. Библ. 10, рис. 5.
Ключевые слова: линии сверхвысокого напряжения, анормальные резонансные перенапряжения, имитационное моделирование, несинусоидальный режим, ненагруженный автотрансформатор.

Література
1. Souza J. R. M. S., Pereira Filho C. S., De Conti A., Evaluation of the Effect of Parameters of Three-Phase Transformer Core Models on the Harmonic Content of Inrush Currents: Implications on the Setting of Inrush Detection Functions, IPST’15, Cavtat, Croatia, June, 2015.
2. Bratslavsky S. Kh., A.I. Gershengorn., S.B. Losev. Special calculations of extra-high voltage power transmission lines. Moskva: Energoatomizdat, 1985. 312 p. (Rus)
3. Chiesa N., Mork B.A., Hoidalen H.K. Transformer Model for Inrush Current Calculations: Simulations, Measurements and Sensitivity Analysis, IEEE Transactions on Power Delivery. October 2010. Vol. 25, No 4.
4. Bojic S., Electromagnetic Transients Caused by Switching Small Inductive and Capacitive Currents in High Voltage Switchyards, Ph.D. dissertation, Faculty of electrical engineering and computing, University of Zagreb, Zagreb, Croatia, 2015. 154 p.
5. Resonance and Ferroresonance in Power Networks, CIGRE WG C4.307, TB 567,2014.
6. Kuchanskyi V.V. The application of controlled switching device for prevention resonance overvoltages in nonsinusoidal modes. Proc. 37^th IEEE International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO 2017), Ukraine, Kiyv, 17-19 April 2017. Pp. 394–399.
7. Girgis R. S., teNyenhius E. G., Characteristic of Inrush Current of Present Designs of Power Transformers, Proc. IEEE Power and Energy Society General Meeting, Tampa, USA, June, 2007.
8. Kuchanskyi V.V. Controlled switching of circuit breakers in main power electrical networks. Pratsi Instytutu elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy 2017. No 48. P. 38–43.
9. Libkind M.S. Higher harmonics generated by transformers. Moskva: Publishing house of the academy of sciences of the USSR, 1962. P. 104.
10. Tugay Y.I. The resonance overvoltages in EHV network. IEEE International Conference on Electrical Power Quality and Utilization. 2009. Lodz. Iss. 1. Pp. 14–18.

Надійшла 04.10.2018

PDF