АНАЛИЗ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 6 КВ И СПОСОБЫ ИХ ГАШЕНИЯ

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі «Сучасний стан питання підвищення надійності роботи трансформаторів напруги контролю ізоляції в мережах 6-35 кВ» розглянуто фізичну сутність явища ферорезонансу, а також механізм його виникнення в мережах з ізольованою нейтраллю. Ключовою передумовою для можливості виникнення ФРП є наявність електричного зв’язку нелінійної індуктивності ТНКІ із землею, зумовленого заземленою обмоткою високої напруги (ВН) трансформатора.

Пошкодження ТН найчастіше відбувається при субгармонійних ФРП, за яких у спектрі фазних напруг з’являється низькочастотна складова, що насичує осердя трансформатора. У цьому режимі наступає термічне пошкодження ізоляції обмотки ВН. ФРП також можуть розвиватися на частотах 50 Гц та вище, за яких пошкодження ТН, як правило, не відбувається, проте кратність перенапруг у таких режимах виявляється значнішою та небезпечнішою, ніж за субгармонійних ФРП.

Окрім ФРП причиною пошкодження ТНКІ може бути виникнення режиму ОДЗ. За умов появи нестійкої дуги можуть виникати перенапруги кратністю 2,7-3,2U_ф. Через довготривалий вплив перенапруг відбувається суттєве насичення магнітопроводу ТН та термічне руйнування обмотки ВН.

Проаналізовано відомі вітчизняні та закордонні пристрої та способи захисту ТН від ферорезонансу (Smart Load, VT Guard, ПЗФ та ін.). Розглянуто пристрої, що під’єднують баластний резистор до обмотки розімкнутого трикутника, обмотки ВН чи нейтралі ТНКІ для зриву ферорезонансу. Розглянуто особливості та ефективність використання антирезонансних трансформаторів напруги (НАМИ, НАМИТ, НТН), а також проаналізовано рішення у вигляді зміни режиму нейтралі мережі. Проведений аналіз показав, що існуючі рішення є або малоефективними, або складними та громіздкими у реалізації, або призводять до недопустимого зниження метрологічних характеристик ТН, або занадто дорогі.

Обґрунтовано необхідність експериментального визначення вебер-амперної характеристики ТН для отримання більш коректних даних при моделюванні ферорезонансних процесів, а також необхідність урахування похибки вихідних даних при дослідженні ФРП.

На основі проведеного критичного аналізу обґрунтовано напрямки досліджень, які полягають у дослідженні ФРП з урахуванням похибки вихідних даних, розробці способів експериментального визначення вебер-амперних характеристик ТН, виявленні аналітичних залежностей між параметрами мережі та вимогами до пристроїв гасіння ФРП, розробленні способу ідентифікації режиму ферорезонансу.