Определение уровня перенапряжений во вторичных цепях подстанций при распространении по высоковольтным шинам грозового импульса напряжения
Another Title
Determination of the Level of Overvoltage in the Secondary Circuits of Substations when Lightning Impulse Voltage is Distributed in High-Voltage Buses
Bibliographic entry
Глушко, В. И., Дерюгина Е. А. Определение уровня перенапряжений во вторичных цепях подстанций при распространении по высоковольтным шинам грозового импульса напряжения = Determination of the Level of Overvoltage in the Secondary Circuits of Substations when Lightning Impulse Voltage is Distributed in High-Voltage Buses / В. И. Глушко, Е. А. Дерюгина // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2017. – № 3. – С. 211–227.
Abstract
Грозовой импульс напряжения, обусловленный набегающими с линии высокого напряжения на подстанцию волнами грозовых перенапряжений, вызывает ток в шинах, который вследствие магнитного влияния индуктирует во вторичных цепях перенапряжения. Перенапряжения в системе «провод – земля» рассматриваются как помехи, представляющие опасность в отношении возможности электрического повреждения устройств релейной защиты и автоматики подстанций. Используя обратное преобразование Лапласа, получено решение задачи магнитного влияния первичных цепей на вторичные цепи во временной области в зависимости от времени переходного процесса, который всегда возникает при распространении по шинам импульса напряжения. Выполнена оценка уровня перенапряжений в системе «провод – земля» для случая несрабатывания шинных нелинейных ограничителей перенапряжений и разрядников, когда грозовой импульс напряжения распространяется по шинам без деформации по их длине. Получены решения для перенапряжений во вторичных цепях, по которым можно оценить предельно повышенный, пониженный и средний повышенный уровни перенапряжений. Методом вычислительного эксперимента проведена оценка уровней перенапряжения для распределительных подстанций напряжением 110 и 220 кВ. Полученные результаты сопоставлены с нормируемыми значениями напряжения помех. Разработанный метод расчета импульсного магнитного влияния первичных цепей на вторичные цепи подстанций при распространении по высоковольтным шинам грозового импульса напряжения для случая несрабатывания нелинейных ограничителей перенапряжений и разрядников на стадии проектирования и эксплуатации подстанций может использоваться как тестовый для оценки электрической стойкости устройств релейной защиты и автоматики от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Abstract in another language
Lightning voltage impulse due to the waves of storm surge rolling out the high voltage line to a substation causes current to flow in the buses that, due to magnetic effect, induces over-voltage in the secondary circuit. Overvoltage in the system “wire – ground” is considered as obstructions which are hazard in relation to the possibility of electrical damage of the devices of relay protection and automation of substations. With the use of the inverse Laplace transformation, the solution of the problem the magnetic influence of the primary circuits to secondary circuits in the time domain depending on time of transition, which always occurs during the distribution of the voltage impulse in the buses, has been obtained. Estimation of the level of overvol tage in the system “wire – ground” for the case of failure of a bus nonlinear surges and arresters when lightning impulse of voltage is distributed on the buses along their length without deformation has been fulfilled. Solutions are obtained for overvoltage in the secondary circuits, according to which the levels of overvoltage can be estimated as “extremely stepped-up”, “lowered” and “averagely stepped-up” levels. With a method of computational experiment the levels of overvol tage for distribution substations with voltage 110 and 220 kV were assessed. The results are compared with the normalized values of the interference voltage. The suggested method of calculation of impulse magnetic influence of the primary circuits on the secondary circuits of substations while lightning impulse voltage is being distributed in high voltage buses for the case of failure of a nonlinear surge and arresters at the stage of design and operation of substations can be used as a test method for estimation of electrical durability of relay protection and automatic equipment from lightning and switching overvoltage.
View/
Collections
- №3[8]