Анализ переходного восстанавливающегося напряжения на контактах выключателей при использовании токоограничивающих реакторов

Андрей Станиславович Брилинский; Георгий Анатольевич Евдокунин; Денис Трубин

Анализ переходного восстанавливающегося напряжения на контактах выключателей при использовании токоограничивающих реакторов

Андрей Станиславович Брилинский, Георгий Анатольевич Евдокунин, Денис Трубин

Аннотация

Известно, что токоограничивающие реакторы (ТОР) в значительной степени оказывают влияние на переходные процессы при коротких замыканиях (КЗ), приводя к превышению допустимых значений переходных восстанавливающихся напряжений (ПВН) на контактах выключателей при коммутациях токов КЗ, что в свою очередь может приводить к выходу из строя выключателей. Показано, что традиционная (общепринятая) методика расчёта переходных восстанавливающихся напряжений, основанная на использовании схемы замещения ТОР с сосредоточенными параметрами, не применима для токоограничивающих реакторов с подмагничиванием, а в случае неуправляемых токоограничивающих реакторов может давать ошибочные результаты. Аргументирована необходимость и получены аналитические выражения для учёта распределённости параметров обмотки токоограничивающих реакторов в расчётах переходных восстанавливающихся напряжений на контактах выключателей при отключении ими коротких замыканий.

Ключевые слова

переходное восстанавливающееся напряжение, токоограничивающий реактор, выключатель, короткое замыкание.

Полный текст:

PDF

Литература

Выключатели переменного тока. Общие технические условия [Текст]: ГОСТ Р52565-2006. – М., 2006.

Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 1150_кВ. Указания по выбору [Текст]: СТО 56947007-29.130.10.095-2011. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС», 2011.

Евдокунин, Г.А. Электрические системы и сети [Текст]: учеб. пособие / Г.А. Евдокунин. – 4-е изд., испр. и доп. – СПб: Родная Ладога, 2016. – 384 с.

Волков, М.С. Оценка влияния характеристик токоограничивающего реактора на переходные восстанавливающиеся напряжения на контактах высоковольтного выключателя при отключении токов короткого замыкания [Текст] / М.С. Волков, Ю.П. Гусев // Наука и образование: Научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. -- 2013. -- № 7. – С. 329 – 336.

Любарский, Д.Р. Ограничение переходных восстанавливающихся напряжений при использовании токоограничивающих реакторов в сетях 110 -- 220_кВ [Текст] / Д.Р. Любарский, А.А. Рубцов // Электрические станции. -- 2017. -- № 2. -- С. 42 -- 45.

Shoup, D. Transient Recovery Voltage Requirements Associated With the Application of Current-Limiting Series Reactors [Text] / D. Shoup, J. Paserba, R.G. Colclaser, Jr. T. Rosenberger, L. Ganatra, C. Isaac // Electric Power Systems Research. -- 2007. -- Vol. 77. -- Iss. 11. -- P. 1466 -- 1474.

Santos, D. Transient recovery voltages when clearing a fault in presence of series limitation reactors [Electronic resource] / D. Santos, G. Cabriel // International Conference on Power Systems Transients. -- (http://www.ipst.org/techpapers/1999/IPST99_Paper_089.pdf, accessed 01.06.2013).

Брилинский, А.С. Моделирование и анализ токоограничивающих свойств реактора, управляемого подмагничиванием [Текст] / А.С. Брилинский, Г.А. Евдокунин // Известия РАН. Энергетика. -- 2013. -- № 4. -- С. 37 -- 48.

Брилинский, А.С. Методика расчёта параметров основных элементов конструкции токоограничивающего реактора с подмагничиванием [Текст] / А.С. Брилинский, Г.А. Евдокунин, С.В. Смоловик, Ю.И. Шепель // Электрические станции. -- 2015. -- № 11. -- С. 42 -- 46.

Калантаров, П.Л. Расчёт индуктивностей [Текст] / П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин: справочная книга. – 3-е изд., перераб. и доп. -- Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 488 с.

Eilert Bjerkan. High frequency modeling of power transformers, stresses and diagnostics, [Text] / Eilert Bjerkan, Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Power Eng., Norwegian Univ. Sci. Technol., Trondheim, Norway, 2005.

Иоссель, Ю.Я. Расчёт электрической ёмкости [Текст] / Ю.Я. Иоссель, Э.С. Кочанов, М.Г. Струнский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 288 с.

Демирчян, К.С. Теоретические основы электротехники [Текст]: учебник для вузов: в 2-х т. / К.С. Демирчян, Н.В. Коровкин, Л.Р. Нейман. – 5-е изд. – СПб: Питер, 2009. -- Т. 1. – 432 с.

Методические указания по ограничению высокочастотных коммутационных перенапряжений и защите от них электротехнического оборудования в распределительных устройствах 110_кВ и выше [Текст]. – М.: ОРГРЭС, 1998.

Хаммарлунд, П. Восстанавливающееся напряжение на контактах выключателя [Текст] / П. Хаммарлунд; под ред. Г.В. Буткевича. – Л.: Госэнергоиздат, 1956. – 296 с.

Электротехнический справочник [Текст] / под ред. П.Г. Грудинского, Г.Н. Петрова, М.М. Соколова, А.М. Федосеева, М.Г. Чиликина, И.В. Антика. – 5-е изд. – М: Энергия, 1974. – Т. 1.

Методические указания по защите от резонансных повышений напряжения в электроустановках 6 -- 750_кВ [Текст]: СТО 56947007-29.240.10.191-2014. – М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2014.

Акодис, М.М. Определение восстанавливающихся напряжений на контактах выключателя [Текст] / М.М. Акодис, П.А. Корзун. – М.: Энергия, 1968. – 192 c.