Труды КНЦ вып.35 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 1/2016(35))

Важно выяснить, нужно ли учитывать вероятностные данные о крутизне (времени фронта) тока молнии или достаточно использовать среднее (возможно, зависимое от амплитуды) значение крутизны (времени фронта), как, например, в [2, 4]. И если нужно, то как значение коэффициента корреляции между амплитудой и крутизной тока молнии влияет на рассчитанные значения вероятности перекрытия. Методика расчетов. Вначале проводится расчет напряжения на изоляции для ступенчатого тока. В данной работе для этого используется метод конечных разностей во временной области [5]. Затем через интеграл Дюамеля рассчитывается напряжение на изоляции для произвольного тока. Далее производится расчет кривой опасных параметров, показывающей сочетания амплитуд и крутизн тока, которые приводят к перекрытию изоляции. Перекрытие изоляции определяется при помощи метода для напряжений нестандартной формы [6]. Вероятность перекрытия изоляции находится путем численного интегрирования функции двумерной плотности вероятности сочетания амплитуд и крутизн по области справа от кривой опасных параметров [7]. Функция двумерной плотности вероятности для логнормального распределения с учетом коэффициента корреляции определяется как: p ( I , S ) = ------- 2 i d S j \ - p q = - 2p Zjzs + z s 2), 1- p 7 ( 1 ) I n l - l n M j где I - амплитуда тока (первый пик); S - крутизна тока; Mj - медианное значение тока; (3/ - среднеквадратическое отклонение In/ (Ms, (35 - соответствующие значения для крутизны тока); р — коэффициент корреляции. Результаты расчетов. Расчеты проведены для опоры ПС 110-10 линии 110 кВ и опоры ПЗЗО-2 линии 330 кВ. Размер расчетной сетки равен 0.5 м. Проводники моделировались при помощи метода [8]. Поглощающие граничные условия - convolutional perfectly matched layer (CPML) [5]. Диаметр проводников заземлителя - 12 мм. Диаметр грозотроса - 10 мм. Расщепленные фазные провода в случае с опорой ПЗЗО-2 состоят из двух проводников диаметром 24 мм и расположены на расстоянии 0.5 м. Фазные провода опоры ПС110-10 имеют диаметр 20 мм. Грозотрос, проводник канала молнии и фазные проводники моделируются бесконечными. Удельное сопротивление грунта равно 500 Ом м. Форма тока молнии задавалась при помощи функции, рекомендованной в [9]. Для линейной изоляции в установке работы [6] положительный импульс подавался в фазный провод относительно траверсы, поэтому здесь использованы данные для положительного импульса. Для опоры ПЗЗО-2 длина гирлянды изоляторов принята равной 2.9 м, для опоры ПС110-10 - 1.2 м. 16