Труды КНЦ вып.4 (ЭНЕРГЕТИКА вып.2.1/2011(4))

Для определения значения в каждой расчётной модели находилась кривая опасных токов (КОТ): для ряда значений длин фронтов импульса тока молнии Td> находится минимальная величина амплитуды импульса, при которой происходит перекрытие хотя бы одной гирлянды изоляторов на любой из опор моделируемого участка линии. Из этих пар чисел вычислялись скорости нарастания токов молний. Вероятность перекрытия линейной изоляции определялась путем вычисления двойного интеграла произведения плотностей вероятностей амплитуд и крутизн токов молнии. Эти распределения задавались законом Вейбулла [1]: P (I > I max ) exp( 26 I max). Следует отметить, что при таком определении вероятностей для построения КОТ можно ограничиться, с приемлемой точностью для оценки числа отключений, тремя точками. Импульс тока молнии моделируется косоугольным импульсом с длиной фронта временем полуспада волны и максимальным значением тока. Стоит отметить, что в практических расчётах задач молниезащиты (за исключением расчёта энергоёмкости ОПН) моделируется только первый импульс молнии, так как вероятность перекрытия линейной изоляции при воздействии последующих импульсов на порядок меньше [2]. Участки ВЛ между пролётами моделировались многопроводными однородными линиями. Параметры таких многопроводных линий рассчитывались с учётом проникновения электромагнитного поля в землю, посредством расчёта глубины, на которой находится нулевой потенциал. Данная глубина зависит от удельной проводимости грунта и частоты импульса перенапряжения. Расчет Нэ выполнялся на частоте, характерной для фронта импульса. Потери в земле, определяемые с учетом скин-эффекта, моделировались при помощи асимптотических приближений интеграла Карсона. Данный способ моделирования участка ВЛ достаточно точно отражает связь между проводами и тросами. Отсутствие в методике учёта связи между проводами и потерь в земле приводит к ощутимой погрешности в результатах (рис . 1). Импульсная корона на проводах и тросах моделировалась представлением линии в виде последовательных отрезков длиной 1к При превышении напряжения начала короны на каждом из таких участков включается дополнительная сосредоточенная динамическая ёмкость Сд•/к [3]. Значение такой ёмкости зависит от напряжения на соответствующем участке линии Сд=/(и). Длину участка линии 1к достаточно принять равной 50-70 м. Как только напряжение на фронте волны превосходит напряжение начала короны (200-300 кВ для нерасщеплённых проводов), увеличивается сглаживание фронта волны. Таким образом, импульсная корона оказывает существенное влияние на результаты расчёта грозоупорности ВЛ. Из рис .2, а видно, что напряжение на гирлянде изоляторов существенно снижается за счёт действия импульсной короны при ударе в ВЛ молнии с коротким фронтом. Однако влияние импульсной короны менее ощутимо при воздействии молний с более пологими фронтами (рис .2, б). 61