Труды КНЦ вып.22 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2014(22))

Организация молниезащиты подстанций предусматривает защиту от прямых ударов молнии и от грозовых волн, набегающих по линиям. Развитие перенапряжений от набегающих грозовых волн имеет сложный характер, обусловленный переходными и волновыми процессами в распределительном устройстве (РУ) [1]. Мгновенные значения напряжения в разных точках схемы РУ различаются и для их определения необходимо рассчитывать движение волн, их преломления и отражения в узлах разветвления ошиновки и в узлах подключения аппаратов, линий, а также защитных аппаратов с нелинейными характеристиками. Сложность и многообразие указанных процессов исключает аналитический расчет перенапряжений от грозовых волн, приходящих по ЛЭП, поэтому определение параметров грозовых перенапряжений, а также исследования эффективности грозозащиты подстанций и отдельных мероприятий могут быть выполнены с помощью физического моделирования (на АГП) [2] (с ограничениями учета влияющих факторов и точности определения) и в настоящее время (при более точном учете влияющих факторов) - с помощью численного эксперимента на математических моделях [3]. В основе моделирования процессов развития грозовых перенапряжений в РУ с подключенными ЛЭП учитывалось следующее: - повышение точности учета волновых процессов с помощью включения участков ошиновки и проводов ЛЭП линиями с распределенными параметрами с заданными волновыми сопротивлениями (как в однопроводном, так и в многопроводномисполнении); - наиболее точный учет схемы и конструктивного исполнения ОРУ и подключенных ЛЭП, т.е. волновой длины каждого отрезка шин, узлов разветвления ошиновки и узлов подключения электрических аппаратов; - учет нелинейных характеристик защитных аппаратов и изоляции; - учет отражения и преломлений в узлах подключения электрических аппаратов с помощью замены их входными емкостями, в том числе силовых трансформаторов. При этом в публикациях, посвященных исследованиям грозозащиты подстанций и методам моделирования, не рассматривается вопрос влияния режимов нейтрали трансформаторов илирежимов работы вторичных обмотоктрансформатора. Экспериментальные исследования в действующей сети показали неоднозначность интерпретации входных параметров силовых трансформаторов и характеристик каналов распространения грозовых воздействий в трансформаторе [4]. При этом отмечалась зависимость частотныххарактеристик входного сопротивления и коэффициентов передачи в нейтраль или вторичную обмотку от формы импульса напряжения на вводе трансформатора Наличие у трансформатора свойств сосредоточенного элемента и волновых свойств затрудняетаналитическое описание этих параметров. В статье представлены результаты экспериментальных исследований влияния режимов нейтрали и схем включения вторичной обмотки на примере крупногабаритного трансформатора Задачами экспериментов являлись также разработка и апробация методики проведения указанных экспериментов на действующих высоковольтных силовыхтрансформаторах. В экспериментах использован крупногабаритный трехфазный воздушный трансформатор 380/220 В мощностью 15 кВА, обмотка высокого напряжения (ВН) которого соединена в «звезду», а фазные обмотки низкого напряжении (НН) не связаны гальванически, что позволяетменять схему включения этой обмотки. Схема импульсных измерений приведена на рис. 1. 21