Вестник МГТУ. 2015, №4.

Вестник МГТУ, том 18, № 4, 2015 г. стр. 672–679 673 возникновение опасных для ОПН внутренних перенапряжений, поэтому применяют ОПН с повышенным на 20 % наибольшим допустимым рабочим напряжением [3], [4]. Рис. 1. Принципиальная схема подстанции 110 кВ Параметры линии на подходе также выбраны по конструктивному исполнению линий 110 кВ, характерных для Кольской энергосистемы: − расстояние от ОРУ до первой опоры − 50 м; средняя длина пролета – 200 м; − число изоляторов в гирлянде – 8 шт; длина гирлянды изоляторов – около 1 м; − погонная индуктивность опор – 0,75 мкГн/м; − защитный угол троса − 30 ° ; − расстояние между проводом и тросом в середине пролета – 4,5 м; − удельное сопротивление грунта вдоль трассы – 1 000 Ом ⋅ м; − сопротивление заземления опор – 30…60 Ом. Расчетная модель защиты подстанции от грозовых волн Расчетная модель подстанции с подключенной линией приведена на рис. 2. Она включает блок подстанции и блок подхода ВЛ из моделей трех пролетов. Блок подстанции состоит из входных емкостей оборудования подстанции – разъединителей линейного (РЛ) и междушинного (1РП), отделителя (ОД-110), трансформатора тока (ТТ-110) и силового трансформатора (Т-1), а также из модулей отрезков ошиновки, соединяющих узлы подстанции и модели защитных аппаратов (ОПН). Входные емкости оборудования, модули ошиновки и модель ОПН имеют трехфазное исполнение. Каждая модель пролета состоит из двух модулей отрезков линии (П-110-3), что позволяет подключать модель молнии в токе соединения этих модулей в трос или один из фазных проводов и, меняя их длину, моделировать удары молнии в провод на различном удалении от опор. На рис. 2 представлен расчетный случай удара молнии в опору или трос в непосредственной близости от опоры 1. Вольт-секундная характеристика модели перекрытия гирлянды изоляции линии (FLASH) задана в соответствии с формулой Горева – Машкиллейсона: ( ) 1 B U A τ = ⋅ + τ , где A и В – коэффициенты, определенные по методике НИИПТ: для перекрытий с провода на опору А = 605 кВ, В = 1,661 мкс; для обратных перекрытий с опоры на провод А = 595 кВ, В = 2,388 мкс. Начало отсчета предразрядного времени τ принято в момент превышения напряжения на гирлянде изоляции амплитуды наибольшего рабочего фазного напряжения сети (103 кВ). Учет однократного перекрытия изоляции ВЛ на опоре (мономодель) выполнен одной моделью, расположенной в непосредственной близости от удара молнии по направлению движения волны к подстанции. Учет многократных перекрытий изоляции ВЛ на опорах (полимодель) выполнен расположением нескольких моделей, расположенных по обе стороны от точки удара молнии в обоих направлениях движения волн (рис. 2). Модели опор включают индуктивности элементов опор и сопротивление их заземления (ЗУ оп.). В программе ATP–EMTP моделирование импульсной короны может быть выполнено сосредоточенными элементами [5]. Однако дискретное подключение моделей короны может значительно исказить процесс формирования грозовой волны на подходе, поэтому в расчетах действие короны не учтено, что, по мнению авторов, допустимо для пробега волны расстояний до нескольких сотен метров. Модель молнии выбрана в соответствии с [6], [7], т. е. с учетом нулевой начальной производной тока на фронте. Эквивалентное сопротивление канала молнии принято 1 000 Ом.