Труды КНЦ вып.9 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2018(9))

процессами в схеме подстанции и сглаживающим влиянием входной емкости ввода трансформатора можно считать, что волна полностью отражается от конца линии с тем же знаком, а напряжение в конце линии удваивается, то есть скачок напряжения с очень крутым фронтом составит ~700 кВ. Ранее было предположено, что это происходит при рабочем напряжении на пораженной фазе -300 кВ. Тогда максимум грозового перенапряжения напряжения составит 400 кВ. Этот уровень ниже напряжения срабатывания защитных ОПН на подстанциях 330 кВ. Такие перенапряжения, безусловно, безопасны для главной изоляции трансформаторов. Однако практически мгновенный скачок напряжения от -300 кВ до +400 кВ (или, наоборот, от +300 кВ до -400 кВ в зависимости от полярности молнии) может быть опасным для продольной изоляции трансформаторов в процессе длительной эксплуатации. Скачок напряжения в 700 кВ может быть сопоставлен с испытательными напряжениями на полной и срезанной волнах. Для грубых оценок можно считать, что они составляют примерно 1000 кВ. Тогда при дальних ударах молнии грозовые перенапряжения с амплитудой 70 % от испытательной волны для новых трансформаторов безопасны не только для главной, но и для продольной изоляции. Для трансформаторов, находящихся в эксплуатации десятки лет, такие перенапряжения могут приводить к авариям, тем более, что в нормальных условиях их работы и частых коммутациях в сети, перенапряжения в сотни киловольт с фронтами в доли микросекунды появиться не могут. Можно предложить несколько путей снижения вероятности таких повреждений: усилить контроль продольной изоляции при профилактике и ремонте трансформаторов; снизить сопротивления заземления опор линий, в том числе и на участках без троса. При сопротивлении заземления опор менее 10 Ом большинство ударов молнии с относительно пологими фронтами не будет приводить к обратным перекрытиям. Наоборот, при сопротивлении заземлений опор более 100^300 Ом практически любой удар в опору приведет к появлению на одном из проводов ВЛ грозовой волны с крутым фронтом. Гирлянда изоляторов работает как обостритель фронтов. Следует отметить, что вероятность появления таких волн при прямых ударах молнии в провода крайне мала. Далее, на ряде линий в настоящее время снимают тросы, оставляя тросостойки, возвышающиеся над проводами. Это увеличивает вероятность ударов в опоры, в том числе и с большими сопротивлениями заземлений. Желательно такие тросостойки демонтировать. Однако все эти меры или труднореализуемы, или требуют больших и, видимо, неоправданных затрат. Остается допустить незначительную повреждаемость продольной изоляции в промежуточном случае, когда трансформатор еще надежно работает в нормальных режимах, но уже не может выдержать значительных перенапряжений на продольной изоляции. При этом надежность электроснабжения нужно решать сетевыми способами. Литература 1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ) / Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с. 2. Ефимов Б. В. Грозовые волны в воздушных линиях. Апатиты: изд. КНЦ РАН, 2000. 134 с. 22