Труды КНЦ вып.39 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 5/2016(39))

Чтобы избежать данных (и прочих [1]) трудностей, существует возможность выбирать заземлитель на основе значения вероятности перекрытия изоляции. Однако на рассчитанное значение вероятности перекрытия изоляции влияет множество факторов: учет перекрытий на спаде тока [4], вероятностные данные о токах молнии, выбор функции формы тока молнии, учет частотной зависимости параметров грунта. Помимо этого, необходимо выяснить, какого времени волнового процесса достаточно для определения вероятности перекрытия изоляции. Это можно осуществить путем сравнения кривых опасных параметров и значений вероятности для различных значений рассчитанного времени волнового процесса. Оценка времени процесса, достаточного для расчета вероятности перекрытия изоляции опор линий электропередачи. Вначале необходимо выполнить расчеты для ступенчатой формы тока. Расчеты проведены с опорами ПС110-10 и ПЗЗО-2. Значения удельного сопротивления грунта — 300 Ом-м и 5000 Ом-м. Заземлитель состоит из четырех лучей диаметром 12 мм и длиной по 50 м. Фундаменты учитывались для грунта с удельным сопротивлением 300 Ом-м. Расчеты проведены методом коечных разностей во временной области (FDTD) [5]. Шаг расчетной сетки — 0.25 м. Поглощающие граничные условия — CPML. Проводники моделировались при помощи ступенчатой аппроксимации и метода [6]. После этого, применяя интеграл Дюамеля, можно рассчитать напряжение на изоляции для произвольного тока. Затем осуществляется расчет кривой опасных параметров, которая показывает сочетания амплитуд и крутизн тока, приводящих к перекрытию изоляции. Для определения перекрытия изоляции использовался метод, изложенный в работе [7]. Для опоры ПС 110-10 изоляционный промежуток принят равным 1.14 м, для опоры ПЗЗО-2 равным 2.6 м. На рисунках 1-3 показаны кривые опасных параметров для различных времен расчета. Из рисунков видно, что при увеличении времени расчета, кривая опасных параметров стремится к определенной форме, причем это происходит тем быстрее, чем форма тока более крутая. Это объясняется тем, что перекрытия изоляции происходят в более ранние моменты времени при большой крутизне тока. Ампли іуда (кА) а Амплитуда (кА) б Рис. 1. Опора ПС110-10 с сопротивлением 300 Ом-м: а - первый компонент, б - последующий компонент 26