Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.

На основе разработанной сотрудниками Центра теории защиты от высокочастотных перенапряжений было изготовлено и испытано в лабораторных условиях опытное продольное защитное устройство. Показано, что амплитуда высокочастотных напряжений может быть снижена на 40%, а затухание увеличено более чем в 10 раз. В результате было спроектировано устройство защиты изоляции оборудования подстанций 330 кВ от высокочастотных напряжений при коммутациях ненагруженных шин разъединителями под рабочим напряжением, создан его макет и проведены опытно-промышленные испытания на одной из подстанций Кольской энергосистемы (рис. 4). Впервые выполнены комплексные теоретические и экспериментальные исследования развития атмосферных перенапряжений на шинах и заземляющем устройстве действующей подстанции 330 кВ при набегании электромагнитного импульса с линии электропередачи. Доказана необходимость учета импульсных характеристик сопротивления заземления защитных аппаратов при анализе надежности грозозащиты подстанционного оборудования в условиях высокого удельного сопротивления грунта. Разработаны и запатентованы метод и устройство систематической диагностики нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) под рабочим напряжением в процессе текущей эксплуатации. Устройство диагностики позволяет оценивать гармонический состав напряжения сети в месте установки ОПН и выбирать критериальную частоту гармоники тока через нелинейный варистор, по которой определяется активная составляющая тока через него и даётся диагностическая оценка состояния ОПН. Выполненные измерения позволяют оценить состояние ОПН и выявить элементы, в которых начались процессы ускоренной деградации, которые могут привести к аварии на подстанции. Разработанные метод и устройство внедряются в энергосистемах по всей России в качестве индикаторного устройства диагностики ОПН. Выполнены комплексные исследования влияния железнодорожных тяговых сетей на переменном токе на линии электропередач энергосистемы, позволившие определить распределение обратных токов между рельсовыми путями и землей, зависящее от электрических параметров грунта. Выполненные измерения позволили разработать математическую модель электромагнитной связи контуров токов железной дороги и высоковольтных линий, определить уровень наведенных напряжений на линиях и разработать рекомендации по защите персонала энергосистемы, производящего ремонты на линиях. Широкий спектр проблем, относящихся к области надежности и эффективности оборудования энергосистем, охватывает деятельность лаборатории надёжности и эффективности оборудования энергосистем. Разработана методика безопасного контроля перенапряжений и токов в действующей высоковольтной сети в широком диапазоне их длительности от крайне низкочастотных до микросекундных, которая позволяет повысить эффективность эксплуатации оборудования электрических сетей и расследования нарушений их работы. Для обеспечения электромагнитной совместимости высоковольтных сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей, а также повышения качества электроэнергии разработана методика локализации источников искажений синусоидальности и симметрии фазных напряжений на оборудовании подстанций. Разработана технология контроля характеристик грозовых перенапряжений в действующей высоковольтной сети, включающая безопасный метод регистрации токов в заземленных нейтралях 163 Рис. 4. Монтажустройства активно-индуктивной защиты от внутренних перенапряжений на подстанции 330 кВ вблизи г. Апатиты