Гелиогеофизические исследования в Арктике: сборник трудов всероссийской конференции, Мурманск, 19-23 сент. 2016г. Апатиты, 2016.

Частоты появления экстремальных значений производных по времени геомагнитного поля напряжения и, тем более, сердечников силовых трансформаторов, сами по себе не могут быть опасны, но при наличии «подмагничивания» могут значительно возрасти пусковые токи силовых трансформаторов и возникнуть феррорезонансные явления в цепях с трансформаторами напряжения. Gircis (2012) и Вахнина (2013) рассматривают влияние ГИТ на силовые трансформаторы в установившихся режимах иотмечают увеличение высших гармоник тока и дополнительный нагрев сердечников и обмоток трансформаторов. Однако, до настоящего времени не исследовано влияние ГИТ на переходные процессы, в частности, на пусковые токи, возникающие при подаче напряжения на трансформатор. При подаче напряжения на трехфазные силовые трансформаторы в обмотках возбуждаются апериодические составляющие. Ток намагничивания может на порядок превышать номинальный ток и приводить к срабатыванию релейной защиты. Апериодическая составляющая тока включения зависит от начальной фазы напряжения. ГИТ по механизму воздействия на силовые трансформаторы аналогичны апериодическим составляющим токов включения. Наиболее опасным является сложение эффектов ГИТ и токов включения. Влияние ГИТ на переходные процессы в силовых трансформаторах необходимо учитывать при выборе типов релейных защит, схеме их подключения к трансформаторам тока и при проверке отстройки параметров срабатывания релейных защит от пусковых токов. Решение этой задачи включает три основных этапа: анализ параметров геомагнитных возмущений с целью создания эмпирической модели и возможного прогноза потенциально опасных возмущений, оценка электрических полей, возникающих в реальных сетях с учетом геоэлектрических параметров подстилающей поверхности и геометрии сети, расчет возможных эффектов в элементах сети. Настоящая работа посвящена анализу геомагнитных возмущений на основе данных регистрации магнитного поля на сети европейских авроральных и субавроральных станций и по сути является шагом к созданию эмпирической модели геомагнитных возмущений, потенциально опасных для промышленных электрических сетей. Данные и обработка Анализировались возмущения горизонтальных компонент геомагнитного поля за период с максимума 23-го по максимум 25-го солнечного цикла (1993-2015) по сети магнитометров IMAGE ( Tanskanen , 2009). Для анализа использовались данные с временным разрешением 10 с. 23 станций, расположенных на геомагнитных широтах от 67° до 56°.Для характеристики интенсивности магнитных бурь использован индекс Dst. Для оценки потенциально опасных возмущений оценивались значения модуля производной по времени горизонтальных компонент геомагнитного поля |dfo/df|. Единичным событием считалось превышение модуля производной по времени горизонтальной компоненты магнитного поля |d/?/df| порогового значения Ь/'=6нТл/с. Для возмущений, наблюдавшихся на двух или более станциях, оценивался пространственный масштаб в направлении нормали к компоненте (вдоль параллели для Ьх и вдоль меридиана для bY). Проанализированы возмущения, наблюдавшиеся в зонах 60-64°и 56-60° геомагнитной широты во время всех сильных магнитных бурь с Dst<-200 нТл,и проведен сплошной анализ четырех лет на разных фазах солнечного цикла (2005, 2009, 2012 и 2015 гг.).Для оценки вероятности возникновения возмущений, вызывающих потенциально опасные значения ГИТ, используются абсолютная / и относительная /* частоты появления надпороговых возмѵшений c\db!dt\>h!\ гпе/^определяется как отношение числа надпороговых возмущений |db/d/| к числу дней с Dst, превышающим заданное значение. и -о 2015. b 10' -3 ю - -310 Dst. пТ 100-200 km >200-400 km 100 200 Рисунок 1. Зависимость относительной (/*) и абсолютной (/) частот появления надпороговых возмущений by компоненты геомагнитного поля в 2015 году на геомагнитных широтах 60-64° от интенсивности бури. Сплошными линиями показаны возмущения масштаба 200-400 км вдоль геомагнитного меридиана, штриховой - 100-200 км. 82