Труды КНЦ (Технические науки вып. 6/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 6. С. 59-65. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 6. P. 59-65. Введение Чтобы соответствовать законодательным и нормативным требованиям, заземляющие устройства (ЗУ) подстанции должны подвергаться испытаниям после монтажа и установки, а затем повторно в ходе технического обслуживания каждые несколько лет [1]. Испытания необходимы для того, чтобы убедиться, что во время короткого замыкания на землю персонал не подвергается никаким опасностям, а телекоммуникационное оборудование не будет повреждено. Величина повышения потенциала земли и связанные с ним опасности напрямую связаны с компоновкой, токами короткого замыкания и сопротивлением всей системы заземления [2]. Для контроля определяют полное сопротивление ЗУ и потенциалы замыкания на землю на защитных ограждениях, высоковольтных установках. Также проводят исследования целостности контура заземления, элементы которого могут со временем подвергаться коррозии [3, 4]. Когда ток молнии стекает с заземлителя в землю, область заземлителя, с которой осуществляется растекание тока, изначально невелика вокруг точки ввода тока молнии и увеличивается со скоростью, которая зависит от распространения электромагнитного поля в земле [5]. В течение этого периода потенциал на элементах заземлителя повышается неравномерно и может достигать больших значений вблизи точки ввода тока [6-9], что, в свою очередь, может привести к перенапряжениям на оборудовании и во вторичных цепях. Одной из причин данного исследования послужила авария трансформатора на одной из подстанций, вызванная приходом по линии электропередачи грозовой волны, при этом ОПН всех трех фаз, защищающие трансформатор, были исправны. Описание эксперимента Эксперимент поводился на ОРУ распределительной подстанции 150 кВ. Схема проведения эксперимента по исследованию скорости распространения волны по контуру заземления подстанции приведена на рис. 1. Генераторная часть установки включает в себя генератор импульсов тока, подключаемый к контуру заземления подстанции в стационарной точке, осциллограф для контроля формы тока и измерения потенциала заземлителя в точке введения тока, а также устройство формирования импульса начала времени (zero-time pulse), фронт которого совпадает с фронтом вводимого тока. Рост потенциала заземлителя в точке введения тока измеряется известным методом падения напряжения относительно удалённой земли [10]. Рис. 1. Схема проведения эксперимента по исследованию скорости распространения волны по контуру заземления подстанции Fig. 1. The scheme of the experiment for measuring the surge propagation characteristics of substation grounding grid © Колобов В. В., Баранник М. Б., Ивонин В. В., 2023 60