автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Исследование и разработка требований к токовым и энергетическим характеристикам ограничителей перенапряжений, устанавливаемых на опорах воздушных линий высокого напряжения

РГВ од

На правгх рухо;шси УДК 621.315.1.025:621.316. 933.3

РЕЙХЕРДТ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ТОКОВЫМ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, УСТАНАВЛИВАЕМЫХ НА ОПОРАХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

05.14.12 - Техника высоких напряжений

. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2000

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор К.П. Кадомская

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор АЛ. Дульзон

кандидат технических наук, ст.н.с. А.Л. Ивановский

Ведущая организация - ЗАО «НИИ защитных аппаратов

и изоляции» (г. Санкт-Петербург)

Защита диссертации состоится 30 мая 2000г. в 17°° часов на заседании диссертационного совета К.063.34.05 при Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ, пр-т К. Маркса 20, Новосибирск, 630092).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГТУ.

Автореферат разослан «_?_» апреля 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного Совета К.063.34.05, к.т.н.

П 01. МОО.

В.Е. Глазырин

\ 1 /лУ Я.1 - п\Гп . О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение надежности эксплуатации воздушных линий электропередач при их грозовых: нер-чжениях остается до сих нор одной из важнейших задач электроэнергетики. Актуальность эюй прсб.-емтл особенно остро ощущается ггри проектировании и эксплуатации воздушных линий (ВЛ) высших классов напряжлшя, и то?: 'теле и линий на нестандартных конструкциях опор, например, в случаях высоких переходных пролетов через водоемы и другие преграды на трассе ВЛ, многоценных электропередач с вертикальной подвеской проводов и т.д. Кроме того, повышенная грозопоражаемость может наблюдаться в электропередачах с ослабленной изоляцией, а также на линиях и участках трасс ВЛ, проходящих через районы с локальной интенсивной грозовой деятельностью.

Положительный ">пыт эксплуатации нелинейных ограничителей перенапряжений (ООН), устанавливаемых на подегаацнях, попил ит такм'с рассмотреть применение этих аппаратов дпя защнш линейной нзоляшт ВЛ путем их установки па опорах Лтуа^ьноогь ж>к> вопроса подтверждается решением 33-го комитета ОСПЕ .

Очевидно, что эффективность этой меры защиты в значительной степени зависит от надежности самих защитных аппаратов, подчергакшшхеч воздействию токовых и энергетических натрузок. С связи с этим внедрению аппаратов ОПН, устанавливаемых на опорах, должен предшествовать широкий круг исследований, в состав которых входит анализ их токовых и энергетических нагрузок при всех возможных экепчуатапионных воздействиях.

В пасюяшси работе прошомрование эффек! явности работы линейных ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ 110 - 1150 кВ, проведено из ПЭВМ путем математического моделирования процессов, возникающих при

' Application of metal oxide surge arresters to overhead lines Working Gtotip 33 11, Task Force 03. A SCHEI, Convenor ofWG 33.1 l.-Electra. -I<W9 ->186

грозовых поражениях ВЛ и при коммутациях на защищаемых электропередачах. Такое моделирование позволило установить статистические характеристики как токовых и энергетических нагрузок ОПН, так и воздействий на линейную изоляцию, параллельно которой установлены защитные аппараты. Поскольку объектом исследований явились также и высокие опоры, то решение поставленной задачи не могло быть проведено при ориентировке лишь на существующие в проектной практике методы оценки грозоупорности ВЛ. В настоящее время отсутствуют также методики, которые позволяли бы определить токовые и энергетические воздействия на аппараты, установлешше не на подстанциях, а на опорах ВЛ электропередач.

Целью настоящей работы является установление технической целесообразности оснащения воздушных линий высокого напряжения линейными защитными аппаратами ОПН, исследование и разработка требований к токовым и энергетическим нагрузкам подвесных ОПН и выявление основных факторов, влияющих на эти нагрузки.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:

- разработаны методики, позволяющие оценить законы распределения токовых и энергетических характеристик подвесных ОПН при грозовых и коммутационных воздействиях;

- проведена серия расчетов применительно к ВЛ 110-1150 кВ различного конструктивного исполнения, позволившая выявить основные факторы, влияющие на условия эксплуатации ОПН;

- разработаны требования к токовым и энергетическим характеристикам ОПН подвесного типа при их искровом и безыскровом присоединении к проводам ВЛ 110 - 1150 кВ;

- получены оценки надежности эксплуатации как ВЛ. оснащенных подвесными OI1I1, так и самих защитных аппаратов.

Научная новизна работы и основных ее результатов заключается в следующем:

- предложена новая методика определения законов распределения токовых и энергетических нагрузок в подвесных ОПН. устанавливаемых на

опорах BJl высокого напряжения для защиты линейной изоляции от грозовых воздействий, основанная на учете ориентировки канала лидера при ударе молнии п систему провода ВЛ - грозозащитные 1росы;

с помощью численных экспериментов при использовашш разработанной методики произведена оценка влияния ряда факторов (конструкций опор и тросовой защиты, величин сопротивления заземления опор и др.) на законы распределения токовых и энергетических нагрузок ОПН;

- проанализировано влияние типа присоединения подвесных ОПН к проводам BJI (с искровым промежутком и без него) на токовые и энергетические характеристики ОПН;

- разработана методика оценки надежности ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, и самих защитных аппаратов.

Практическая значимость результатов работы.

1. Разработанная в процессе выполнения работы методика определения законов распределения токовых и энергетических характеристик ОПН может быть использована для ВЛ любого конструктивного исполнения при разработке системы ее защиты от 1ро?овых перенапряжений с помощью подвесных ОГ1Н.

2. Выявленные обобщенные требования к токовым и энергетическим

характеристикам подвесных ОПН для ВЛ 110 - 1150 кВ стандартных и нестандартных конструкций могут служит!, исходной информацией при проектировании защиты конкретной ВЛ с помощью защитных аппаратов.

Широкий круг рассмотренных в работе конструкций ВЛ позволяет ориентироваться на подвесные ОГ1Н. как на одну из наиболее эффективных мер повышения i розоупораости ВЛ.

Достоверность полученных роультатон работы обоснована использованием при сс выполнении досрочно полных математических моделей, включающих в себя и модель развития лидера молнии в систему провода ВЛ - грозозащитные тросы, и подтверждается хорошим согласием результатов с данными, полученными зарубежными исследователями.

Апробация работы к публикации. Отдельные результаты работы и работа в целом обсуждались на научных семинарах кафедры ТиЭВН НГТУ, а также на

- совещании 25-27 марта 1997г. в Санкт-Петербурге на тему «Эксплуатация, качество и надежность вентильных разрядников и серийно изготовляемых ОПН 110 кВ и выше»;

- на 11 Международном симпозиуме по высоковольтной технике в Лондоне 23-27 августа 1999 г (Eleventh International Symposium on HighVoltage Engineering, London, UK);

- на Международном Российско-Корейском симпозиуме по науке и технологиям в Новосибирске 22-25 июня 1999 г (Russian — Korean International Symposium on Science and Technology, Novosibirsk, Russia).

По теме диссертации в научно - технической литературе опубликовано восемь научных работ. Часть результатов изложена в двух отчетах о НИР, выполняемой в рамках гранта Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области электроэнергетики и э лектротехники.

На защиту выносятся:

- методика определения токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН при грозовых поражениях ВЛ, учитывающая ориентировку канала лидера молнии в провода ВЛ к тросы;

- результаты исследований по определению токовьгх и энергетических нагрузок в ОПН, установленных на опорах ВЛ 110 - 1150 кВ как традиционных, так и нестандартных конструкций;

- сформулированные требования к токовым и энергетическим нагрузкам подвесных ОПН, позволяющие сделать заключение, что защитные аппараты могут быть изготовлены в одноколонковом исполнении;

- количественные показатели надежности эксплуатации линейных ОПН и ВЛ, оснащенных этими защитными аппаратами, позволяющие оценить эффективность грозозащиты ВЛ и ее участков;

- общие рекомендации по повышению надежности эксплуатации БД ¡три установке подвесных ОГШ и снижстпо токовых нагрузок в этих защитных аппаратах

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, сткка использованных источников из 42 наименований и одного приложения. Объем работы составляет 14S стршгнц. включая 42 рисунка и 44 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы основные задачи исследования, отражены научная новизна работы, ее практическая значимость и основные положения, выносимые на

зашиту.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ рассмотрены вопросы согласования разрядных напряжений изолирующих подвесок с параметрами .пшенных ОПН, устанавливаемых на опорах BJT. Проведен анализ рнух основных; способов присоединения подвесных аппаратов к проводам ВЛ: через последовательный искровой промежуток и без искрового промежутка. В первом случае произведен предвари 1'слмн>гй выбор пробивною напряжения искровых промежутков, а также параметров всльтамперной характеристики (ВАХ) ОПН, исходя и; требуемо! о ур<. жм ограничения ¡"розовых перенапряжений. При безыскровом присоединении подвесною аппарата сформулированы требования к ВАХ ОПН и их энергетическим характеристикам не только при грозовых воздействиях, но и при комм\ пшиях на ВЛ

Слс.чуе! отметить, что к осноянмм преимуществам искрового присоединения ограничителей можно отнести отсутствие постоянно протекающего тока в нормальном эксплуатационном режиме. Недостатком этого варианта защиты является достаточно сложная координация пробивных напряжений открытых искровых промежутков с разрядными напряжениями защищаемой линейной изоляции.

Характеристики рассмотренных конструкций ВЛ приведены в табл.1.

Таблица 1

Геометрические характеристики исследуемых опор ВЛ различного конструктивного исполнения

№ вариа нга Лпр Лпр, м Уае, м Гпр/ъ м /да, м Л'тр йт?, м а, град. ^тр ъ м /тр. м

ИОкВ

1 3 13,5 13,5 16,5 1.0 2,5 1,75 0,0076 3,0 1 22,3 17 0,0045 2,0

330 кВ

1 3 22,3 ±9,0 0,074 10,4 2 29,5 22,6 0,0055 7,8

2 3 40,4 ±9,0 0,074 10,4 2 47,6 22,6 0,0055 7,8

3 6 19,3 25,8 33,3 ±5,6 ±8,8 ±4,9 0,074 10,4 1 43,5 25,7 0,0055 7,8

500 кВ

1 3 22,5 Г+12,0 0,135 11,0 2 32,0 22,3 0,0055 7,8

2 3 34,5 ±12,0 0,135 11,0 2 44,0 22,3 0,0055 7,8

3 3 51,0 ±12,0 0,135 11,0 2 65,0 15,6 0,0055 7,8

4 3 22,5 ±12,0 0,135 11,0 2 32,0 11,9 0,0055 7,8

5 3 51,0 ±12,0 0,135 11,0 2 65,0 -6,9 0,0055 7,8

750 кВ

1 3 24,2 ±17,0 0,191 9,5 2 38,6 19,1 0,0077 7,0

2 3 30,0 ±17,0 0,191 9,5 2 44,4 19,1 0,0077 7,0

3 3 54,5 ±17,0 0,191 9,5 2 65,0 25,5 0,0077 7,0

1150 кВ

1 3 30(31) ±24,2 0,42 11,0 2 45,0 24,1 | 0,40 10,0

2 3 30(31) ±24,2 0,42 11,0 2 45,0 ) 0,40 10,0

Примечание: № - номер варианта конфигурации ВЛ, Лш> - общее количество фазных проводов, Ага, - высота подвеса провода (системы проводов), Ущ. - горизонтальное смещение провода относительно центра опоры; - эквивалентный радиус провода, /¡,Р - стрелы провеса проводов; /Утр - количество грозозащитных тросов на опоре; Ац. - высота подвеса тросов; ап> - угол тросовой защиты; г1р, - эквивалентный радиус троса, ]\ - стрелы провеса тросов; длина одного пролета ВЛ составляла в среднем 350 - 420 м

В этой же главе подучены законы распределения амплитуд волн токов молнии, прорвавшихся на провода ВЛ ПО - 1150 кВ при ударе молнии в линию. Определение этих законов проводилось с учетом теории ориентировки канала лидера молнии в сиаему провода - тросы ВЛ, разработанной в СибНИИЭ. Полученные законы сравнивались с логарифмическими нормальными законами распределения амплитуд волн

токов молнии, полученными но общепринятой методике, не учитывающей

ориентировку канала лидера молнии. Рассматривались также амплитуда волн токов молнии, подчиненные бета распределению.

Методика, разработанная в СибНИИЭ, основана на физическом представлении процесса распространения канала лидера молнии в системе ирово/ia В Л - грозозащитные тросы. Процессы распространения нисходящего лидера и развития встречных разрядов 01гределяются характеристиками электрического поля в рассматриваемой системе. Источниками поля являются заряды грозового облака, которые формируют заряды лидера молнии, а также заряды, индуцированные на проводах и тросах ВЛ. Инициирование последних обусловлено усилением напряженности поля между нисходящим лидером молнии и металлическими элементами конструкции ВЛ. Такое усиление непосредственным образом связано с сечениями и конструкцией проводов и тросов, а также их взаимным расположением относительно друг друга и относительно земли.

Анализ результатов расчетов показал, чго учет ориентировки канала лидера молщш приводит к существенному снижению амплитуды волны тока молнии в точке ее удара. Taie, отношение амплитуды волны тока молнии при неучете ориентировки лидера к амплитуде при . ее учете составляет в зависимости от типа и конструкции ВЛ от 1,2 до 2,5. Влияние учета ориешировки канала лидера молнии на плотность распределения вероятностей амплитуды волны тока молнии для ВЛ 500 кВ стандартной конструкции (/inp = 22.5 м; h,v = 32 м) проиллюстрировано на рис. 1.

Т>ыло 01 мечено гакже. чго амплитуды волн тока молнии, прорвавшихся сквои. гросовую защигу. зависят ог конструктивных особенностей подвески проводов и тросов ВЛ. При jtom выявлены некоторые закономерности грозопоражаемости ВЛ при учете ориентировки канала лидера молнии:

- увеличение высоты подвеса проводов относительно земли приводит к возрастанию амплитуды прорвавшихся волн токов молнии и вероятности прорыва; так при увеличении высоты подвеса проводов ВЛ 500 кВ с 22,5 до 51 м расчетная амплитуда волны тока молнии на

Рис. 1. Плотности распределения вероятностей амплитуд токов молнии, поразивших фазы одно-цепной ВЛ 500 кВ (ЛИ), при неучете (кривая 1) и учете (кривая 2) ориентировки канала молнии

проводе увеличилась с 42 до 52 кА, а вероятность прорыва - с 0,0066 до 0,0355;

при переходе к отрицательным углам тросовой защиты амплитуды волн тока молнии в точке ее удара в провод снижаются в среднем на 20-30 %, соответственно ашжается и вероятность прорыва молнии сквозь

тросовую защиту;

- в случае двухцепных опор ВЛ с вертикальной подвеской проводов и одним грозозащитным тросом, наиболее часто поражаются верхние фазы, нижние же фазы практически не подвергаются ударам молнии, так как оказываются экранированными фазными проводами, расположенными выше;

- в ВЛ ПО - 750 кВ на одноцеиных опорах с горизонтальным расположением проводов поражаются практически лишь крайние фазы, поскольку при применяемых в настоящее время опорах с положительными углами тросовой защиты, а также при нулевых и малых отрицательных углах средний провод экранируется двумя тросами и двумя крайними фазными проводами. На ВЛ же 1150 кВ наблюдается прорыв молнии и на среднюю фазу; при переходе к отрицательным углам доля ударов в среднюю фазу возрастает.

Однако, дня надежной эксплуатации линейной изоляции ВЛ требуемый , 211.......

защитный уровень /, -------имеет слишком высокое значение даже при

7-п

учете ориентировки канала лидере, молния Ориентировочная оценка этого

уровня, отвечающая /',чтаф ~ 0. Д'!а опор стандартной генструкцш! с горизонтальной подвсской проводов дана в табл.2.

2 и

Таблица 2

при условии /'псрсф. ~ 0, в кА

перскр.

</,„.„ кВ

ТТо ; ззо ; 5оо ! 75о ¡~ "

При неучете ориентировки

132 | 122 [" 87 Т" I '01

195

При учете ориентировки

Поэтому существенного повышения надежности эксплуатации линейной изоляции ВЛ без увеличения ее габаритов можно добиться лишь при установке на опорах защитных аппаратов типа ОПН. Это обстоятельство и определило дальнейшие исследования.

Опенка перенапряжений на искровом промежутке между проводом и ОПН при его искровом присоединении оокязала, что при установлении требований к ОПН, расположенных и? onop.iv ВЛ 330 - 1 150 гВ с сопротивлением заземления, не превышающем 10 Ом. сл?д}ет рассм: пч<вап> лить прямые удары молнии в провод ВЛ. Расчетными случаями для ВЛ 110 кВ будут являться как прямой удар в провод при нрорнве молнии сквозь тросовую защиту, так и удар молнии в опору или в трос вблизи от опоры.

В случае же повышенных сопротивлений заземления опор (при /<\ более 10 Ом) для ВЛ всех классов наиря,чс>1Ш| необходимо учитывать удары молнии как в фазные провода, так и в опоры (или в тросы вблизи от опоры).

Во ВТОРОЙ ГЛАВК на основе исследованнй, проведенных с гомошыо ра ¡рабошнной матема! .'(ческой моде т. с |1">рм'. лнроканм феоуемке гокочые и энертешчсскне характеристики иодвссиых ОПН при ударе молнии в провода ВЛ. Расчетная схема в этом случае приведена на рис.2.

Пролеты, прилегающие к расчетным, моделировались активными сопротивлениями, по величине равными волновым сопротивлениям ВЛ при распространении волны по одной фазе с учетом коронирования провода (2ц).

Рис.2. Расчетная схема по определению токовых нагрузок в подвесных ОПН при грозовых поражениях ВЛ

Молния моделировалась в виде генератора тока

Ш - К [ ехр(-у!) - ехр(-Р0 ], (1)

где рг тф/5, у= ,1м 1'н ехр(-Пф). ТФ ' !'м ,

-Тв)

/„, Ги, тн - амплитуда, крутизна и длительность волны тока молнии.

Расчеты показали, что для оценки токовых и энергетических нагрузок подвесных аппаратов можно моделировать лишь один - три пролета ВЛ, примыкающих к пораженному молнией пролету

Типичные осциллограммы напряжения в пролете ВЛ при ударе молнии в фазные провода приведены на рис.3. Изменение места удара молнии в пролете ВЛ 0,1 мке, /|2- ~ 1,3 мке: /12 = 0,3 мке, = 1,1 мке; /12 = 0.6 мке, /)2* = 0,8 мке) практически не привело к сколь-нибудь заметному изменению амплитуд токов, так как эти амплитуды наступают раньше прихода волн, отраженных от соседних узлов. Таким образом, при оценке законов распределения токовых и энергетических нагрузок ОПН случайность места удара молнии в пределах одного пролета может не приниматься во внимание. В этом случае токовые и энергетические нагрузки ограничителен будут зависеть от трех ' случайных величин: амплитуды, крутизны и

длительности волны тока молнии. Определение функциональной связи

нагрузок ОПН с этими характеристиками волны тока молнии произведено

путем осуществления _ _„_ _______________

вычислительных экспериментов в точках трехфакторного композиционного плана, составленного на основе полного факторного эксперимента порядка 2к (к = 3 - число факторов). Композиционный план F содержал 15 опытов.

В качестве ретрсссиониой модели был принят полный квадратичный полином

У = Ь„ + Ь,Х, + Ь:Х2 Ь,Х, + Ь4Х[ + Ь5Х| + Ь„Х;+ Ь7Х,Х3 4

+ Ь8Х,Х2 +- Ь9Х2Х3 + Ь,0Х]Х;Хг (2)

8000

6000

и, 4000 --

I

кВ 2000

0

-2000

-4000

I, МКС

Рис.3. Вычислительные осциллограммы напряжений в узлах 1,2 и 2' (рис.2) пролета ВЛ 500 кВ при установке подвесных ОПН; /„=42 кА:

(3)

Коэффициенты регрессионного полинома определялись как

В = С-1ГГУ. где ('-/'' /-' -информационная матрица.

у = [у,, у;....1'|5]Г- матрица-столбец функции отклика в точках плана.

Регрессионный полином (2) позволяет при известных законах

распределения факторов (/„./'„иг,,) определить законы распределения функций отклика (/ .„ и !Г„ ы)

В качестве гипотетического закона распределения токовых и энергетических нагрузок защитных аппаратов принимался усеченный нормальный закон

(х-га)2 2я:

О»)

где с, т, и - параметры закона, определяемые из следующей системы уравнений:

1

с-

ф | —----¡"'¿'о

V о 1

М{Х\ = т +

4г я

2<г

Ох= я2 -(т-тх¥ +

\!2ж

(Хв

2 ^

Функции распределении энергетических нагрузок в ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ 500 кВ при искровом присоединении аппаратов, приведены на рис.4.

Сравнение токовых и энергетических нагрузок ОПН при их искровом и глухом присоединении к проводам ВЛ отражено в табл.3. Из этой таблицы видно, что способ присоединения ОПН к проводам ВЛ несущественно сказывается на токовых нагрузках ОПН при прямом ударе молнии в провода ВЛ. Энергия же, поглощаемая варисторами ОПН при безыскровом присоединении, оказывается меньше, чем в случае искрового присоединения ОПН к проводам ВЛ. Различие в энергиях возрастает с увеличением класса ВЛ. Это связано с тем, что на ВЛ ! 10 - 330 кВ искровые промежутки ОПН на опорах участков, примыкающих к пораженном)', срабатывают практически

500

1000 1500 х, кДж

2000 2500

Рис.4. Функции распределения энер| ии, поглощаемой в варисторах подвесных ОПН, установленных на ВЛ 500 кВ (№ в табл.1)

при всех грозовых волнах, что приводит к близким но характеру процессам при обоих способах установки защитных аппаратов.

Таблица 3

Токовые и энергетические нагрузки подвесных ОПН при различных способах их присоединения к проводам ВЛ

Кпзсс и /гггг , кА Жоп„, кДж/кВ (кДж)

i ии Б Л рл<х) - 0,95 / 0,99

сил без 1111 с ИИ без ИИ

110 кВ (№1) 50,0 50,0 4,5 (500) / 8,5 (940) 4,1 (450) / 8,0 (880)

330 кВ (№1) 47,9 - 3,5 (//50) / 6,3 (2070) -

330 кВ (№3) 68,0 - 5,2 (1700)19,4 (3100) -

500 кВ (№1) 33,9 32,2 1,7 (870) / 3,6 (1800) 1,4 (710) / 2,8 (¡400)

500 кВ (№2) 39,1 38,2 2,8 (1400)14,1 (2070) 1,8 (900)13,4(7700)

500 кВ (№3) 50,1 48,1 2,8 (1390)! 5,2 (2600) 2,3 (1150)14,2(2120)

500 кВ (№4) 25,1 24,0 1,3 (670)/2,% (1270) 1,1 (530) /2.0 (/ООО)

500 кВ (>5) 35,4 33.9 | 2,1 (¡050) / 3,8 (1920) 1,7 (850) / 3,1 (15Щ

750 кВ(№1) 44,0 1,8 (13X0) i 3,0 (2240) -

750 кВ (№3) 54.0 1,9 (1400)1 4,0 (3000) -

i 1' 50 кВ (№1) 41.0 37,9 1,1 (1300)! 2,7 (3140) 0,9 (1050) /2.0 (2270)

, ! 150KB(íé2> L^l. 22.-1 Ofi (700)1 1,7 (/ASO) 0,5 (550) / 1,2 (1400)

В случае же ВЛ 500 кВ и выше вероятность срабатывания искровых

промежутков на соседних опорах уменьшается, поэтому возрастает

поглощаемая энергия в защитных аппаратах.

Ш таилищ,: видно, что увеличение высоты подвеса проводов и тросов ВЛ относительно земли, приводит к возрастанию токов в ОПН (например, при увеличении высоты подвеса провода BJI 500 кВ в два раза, максимальный ток в ограничителе втрое примерно в 1.5 раза) Применение же конструкций с отрицательными углами тросовой защиты приводит к снижению токовых и .термических на!рузокОПН в среднем на 20 30%.

Токовые и энергетические нагрузки защитных аппаратов зависят также oí класса напряжения ВЛ. Для ОПН, установленных на ВЛ 110 кВ, характерны значительные амплитуды токов (40 - 50 кД) при удельной энергии в 4,1 -8,5 кДж/кВ. Удельная энергия, поглощаемая в подвесном аппарате 1150 кВ,

составляет 0,5 - 1,7 кДж/кВ при относительно небольших значениях амплитуд токов (20 - 40 кА).

Влияние ориентировки канала лидера молнии при ее ударе в ВЛ на высоких опорах (более 50 м) уменьшается за счет увеличения амплитуды прорвавшегося на провода ВЛ тока молнии. Так, для ВЛ 500 кВ с высотой подвеса проводов 51 м максимальный ток через ОПН при неучете ориентировки составил ~72 кА, тогда как при учете ориентировки —50 кА, т.е. амплитуда тока в ОПН оказалась меньше лишь в 1,4 раза.

Во второй главе проанализировано также влияние сопротивления заземления (Л3) опор ВЛ на токозые и энергетические нагрузки подвесных ОПН. Исследование проводилось на примере стандартных ВЛ 110 (ПБ110-1) и 500 кВ (ПБ1), оснащенных ОПН с искровым присоединением. Сопротивление заземления опор варьировалось в диапазоне (10... 100) Ом. При повышенных сопротивлениях заземления опор характерных, например, для северных районов, учитывались удары молнии в опору (или в тросы вблизи опоры).

В табл.4 приведены результаты расчетов токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН при ударе молнии в фазный провод и в опору. Энергетические нагрузки подвесных аппаратов приведены как с надежностью 0,95 (над чертой), так и с надежностью - 0,99 (под чертой).

Таблица 4

Токовые и энергетические нагрузки подвесных ОПН, устанавливаемых через искровые промежутки на опорах ВЛ 110 и 500 кВ при различных

ВЛ Ом Удар молнии в провод Удар молнии в опору

Амш./и, КА ^ <>гы> КДЖ /о,Ш /Л, кА ^ он н 9 кДж

10 50,0 500 / 944 2,15 22/59

30 46,8 460/881 7,13 150/291

110 кВ 60 42,1 375 / 752 12,34 310/590

100 37,0 330/661 16,45 465 / 850

10 33,9 870/ 1800 0,87 -/28

30 30.0 840 / 1700 6,02 -/486

500 ¿В 60 26,0 780/ 1490 11,3 420/ 1200

100 ___22:1_____ 650/ 1160 14.7 1450/ 1700

Из таблицы видно, что при увеличении сопротивления заземления опор с

10 до 100 Ом в случае удара молнии в фазный провод амплитуды токов молнии и энергетические нагрузки снижаются в среднем в 1,3 - 1,5 раза, при этом увеличивается количество срабатываний искровых промежутков на опорах, прилегающих к пораженному пролету.

3 случае же удара мрлтпш в опору или в трос вблизи or опоры энергетические нагрузки подвесных ОПН превышают соответствующие нагрузки при ударе молнии в провод при сопротивлениях заземления опор более 60 Ом. При этом характерны относительно небольшие амплитуды волн тока молнии, протекающих через защитный аппарат.

Таким образом, при определетш токовых и энергетических нагрузок защитных аппаратов в случае повышенных значений сопротивлений заземления опор необходимо помимо ударов могшим в провода ВЛ учитывать также и удары молнии в опору или в трос «близи от опоры

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ анализирую[ся условия эксплутации подвесных ОПН с искровым и безыскровым присоединением при воздействии коммутационных неренапряженкй В качеимве расчетной коммутации рассматривалось включение БЛ в цикле трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ).

При габаритах искровых промежутков ОПН, отвечающих их надежному пробою при грозовых перенапряжениях, пробои промежутков при воздействии коммутационных перенапряжений наблюдались практически лишь на ВЛ 1150 кВ (Р„„п, ^ 0,4).

При безыскровом присоединении полр'-сных ОНИ энергия, выделяемая в их варнсторах при коммутационных перенапряжениях, на порядок меньше, чем при ¡розовых воздействиях. Распределение поглощаемой ччергии при коммутациях в аппаратах, расположенных по длине ВЛ, приводит к тому, что определяющими при выработке требований к энергетическим характеристикам линейных аппаратов напряжением 500 кВ и ниже будут грозовые перенапряжения. Так, например, удельная поглощаемая энергия в ОПН, установленных на ВЛ 500 кВ. при коммутационных перенапряжениях

составляет 0,1-0,2 кДж/кВ, тогда как при грозовых - 1,4-2,8 кДж/кВ. Максимальные энергетические воздействия на ОПН-1150 кВ при коммутационных перенапряжениях в среднем в 1,4 раза меньше (при установке ОПН на 5 опорах), чем при грозовых воздействиях.

Типичные вычислительные осциллограммы перенапряжений при ТАПВ ВЛ 500 кВ и токовых нагрузок в подвесных ОПН при их установке на трех опорах без искровых промежутков приведены на рис.5.

а) б)

Рис.5. Коммутационные перенапряжения (а) и токовые нагрузки подвесных ОПН (б) при ТАПВ ВЛ 500 кВ

Токовые и энергетические воздействия на аппараты при коммутационных перенапряжениях снижаются с увеличением количества линейных ограничителей. Так, при увеличении числа линейных ОПН, установленных на опорах с 1 до 5, максимальные токи и поглощаемая энергия в ОПН 500 и 1150 кВ уменьшились более, чем в 2 раза. При этом наибольшим воздействиям подвергаются защитные аппараты, расположенные но концам ВЛ.

При установке на линии безыскровых защитных аппаратов наблюдается существенное снижение (в 1,2...2,5 раза) токовых и энергетических воздействий на подстанционные аппараты. Однако, следует отметить, что условия эксплуатации подстанционных ОПН при ¡розовых поражениях ВЛ вблизи подстанций могут несколько утяжелиться. Это связано с гем. что незащищенная линия является как бы дополнительным защитным устройством для подстанционного оборудования, при перекрытии линейной

изоляции возникают полны с весьма крутыми фронтами, которые интенсивно

затухают при их пробеге по ВЛ до подстанции.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ приведена методика оценки показателей надежности эксплуатации линейных ОПН и ВЛ, защищенных этими аппаратами, при грозсвш позденстаиях. Пригодится также сравнительный анализ результатов по определению вероятности прорыва молнии сквозь тросовую защиту, полученных при использовании методик, предложенных различными авторами.

В качестве показателя надежности эксплуатации подвесных ОПН принято математическое ожидание числа разрушении ОПН в течение года или средний срок безавартшнон эксплуатации огрантргателей. Среднее годовое число превышений токовых и энергетических нагрузок в ограничителе некоторых уровней можно определить как

где Л'1лл, - удельное число поражений ВЛ на 100 км и 100 грозовых часов, Л', - количество грозовых часов в год (в расчетах принималось Л'г = 30 1/год), /пр - длина пролета ВЛ, РП9 - вероятность прорыва молнии на провода, /V ,1Ч«'„» - вероятность превышения токовыми и энергетическими нагрузками ОПН уровней /,„„„„ и И„п>.

Для определения /д,м,иг,т» была найдена плотность распределения вероятности двух зависимых вспични, подчиненных усеченному норма.и,ному закону на плоскосш

(5)

Лт(Л'0 ) ~ /*)/- ,ОТг - -----ехр -2.т,т,о-,,я I 2

— +

(6)

где стг,х =стгу][-г2 , т2(д = ш2 (х-т,), г - коэффициент корреляции

""I

между величинами X и У.

При равновероятном ударе молнии в любой пролет BJ1 среднее число выходящих из строя ограничителей, установленных на рассматриваемом участке BJ11Х, определялось как

"otra ~ "ур ~7~ ■ (')

"Р

Таким образом, при установке ограничителей, рассчитанных, на меньшие значения максимального протекающего тока и энергетических нагрузок, необходима более частая их замена. Так, например, если для ОПН-ПО принять в качестве расчетных 15 кА и 0,9 кДж/кВ, то средний срок службы аппарата составит примерно 6 лет, при расчетном токе 30 кА и удельной поглощаемой энергии 3,6 кДж/кВ - около 20 лет.

Следует отметить, что математическое ожидание срока службы подвесных ОПН существенно зависит от допустимой удельной энергии, поглощаемой варисторамн этих аппаратов. Например, если защитный аппарат, установленный на В Л 500 кВ (№5), будет рассчитан при токе 42 кА лишь на 1,6 кДж/кВ вместо 2,4 кДж/кВ, то математическое ожидание времеш! до выхода одного ограничителя из строя на участке в 100 км уменьшится в среднем с 40 до 9 лет. Существенно же больший срок службы подвесных ОПН наблюдается на ВЛ с улучшенной тросовой защитой.

В качестве показателя надежности эксплуатации ВЛ пршшмалось, как обычно, среднее число отключений участков рассматриваемых электропередач при грозовых воздействиях. Математическое ожидашш числа отключений ВЛ определялось как

AW = /V,,, + А'о„ + N¡v, (8)

где Л'1р, N0„, Nn¡, - соответственно количество отключений за счет попадания молнии в трос, опору и провод.

При определении математического ожидания числа отключений ВЛ за счет попадания канала молнии в опору и провод учитывалась вероятность перекрытия линейной изоляции за счет превышения напряжением на подвесном ОПН напряжения перекрытия линейной изоляции.

Результаты расчетов показали, что оснащение ВЛ подвесными (нраничителями приводит к уменьшению количества отключений при [розовых поражениях линий и их участков и среднем" на 2-3 порядка. Например, при установке подвесных ОПН на ВЛ 500 кВ стандартной конструкции количество отключений от прорывов канала лидера молнии на провода снижается на 4 порядка. Несколько меньшая эффективность применения подвесных ОПН отмечается на ВЛ 1150 кВ со стандартными конструкциями опор типа ПОГ1150-5: количество отключений ВЛ при их оснащении подвесными ОПН уменьшилось лишь на один порядок. Это обстоятельство обусловлено сравнительно высокими вероятностями прорыва канала лидера молнии на провода ВЛ и перекрытия линейной изоляции за счет остающегося напряжения на защитном ?тмрате

Основа ые регул ьтаты чссл сдое а н и ü

1. Для получения незавышепных токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН при грозовых поражениях ВЛ необходимо учитывать ориентировку капала лидера молнии в систему провола - грозозащитные гросы.

2. Основными факторами, влияющими на условия эксплуатации ОПН, яштяются конструкции ВЛ (включая способы подвески грозозащитных тросов), величины сопротивления заземления опор и а несколько меньшей степени способы присоединения ОНН к проводам ВЛ (при искровом присоединении или без него).

3. При безыскровом присоединении подвесных ОПН к проводам ВЛ

определяющими при выработке требований к >нер[еп!ческим характеристикам зашитых аппаратов являннея гроювые неренанряжения. Лишь в ВЛ 1150 кВ необходимо также \'читьж«пь и коммутационные воздействия.

4. При сопротивлениях заземления опор, не превышающих 10... 15 Ом, определяющими грозовыми воздействиями являются удары молнии в провода при прорыве сквозь тросовую защнгу. При больших значениях сопротивления при установлении требований к тоховым и'энергетическим

нагрузкам ОПН следует учитывать также и удары молнии в опору или в трос вблизи от опоры.

5. Энергетические нагрузки ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ 110 -330 кВ, практически не зависят от способа присоединения ОПН к проводам ВЛ (из-за срабатывания искровых промежутков ОПН на соседних опорах). В ВЛ 500 кВ и выше энергия, поглощаемая в варисторах ОПН при их глухом присоединении, оказывается на 20...30 % ниже, чем при искровом присоединении. Амплитуды же токов в ОПН практически не зависят от способа присоединения аппарата к проводам ВЛ любых классов напряжения.

6. Увеличение высоты подвеса проводов и тросов приводит к увеличению токовых и энергетических нагрузок ОПН. Это обстоятельство необходимо учитывать при грозозащите высоких переходных пролетов ВЛ, в том числе и ВЛ, проходящих по лесным массивам.

7. Переход к отрицательным углам тросовой защиты при горизонтальной подвеске проводов ВЛ приводит к уменьшению вероятности прорыва молнии сквозь тросовую защиту на 1...2 порядка и к снижению на 20. ..30 % токовых и энергетических нагрузок ОПН.

8. При увеличении числа аппаратов, устанавливаемых на ВЛ, токовые и энергетические нагрузки ОПН при воздействии коммутационных перенапряжений снижаются. Так, при увеличении количества ОПН-500 кВ с 1 до 5 на фазу энергетические нагрузки аппаратов уменьшились в 1,6 раза, иа ВЛ 1150 кВ - в 3 раза.

9. При оснащении ВЛ подвесными ОПН существенно повышается надежность эксплуатации се изолирующих подвесок: количество отключений ВЛ при грозовых поражениях уменьшается не менее чем на два порядка («,,,„/100 км и 100 г.ч. s 0,000005...1,0 вместо 0,07...13). Надежность эксплуатации самих подвесных ограничителей также является вполне приемлемой (срок службы аппаратов составляет не менее 20 лет).

10. Разработанные методики оценки законов распределения токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН и надежности их эксплуатации, реализованные в виде комплекса программ для ПЭВМ могут быть использованы при проектировании системы грозозащиты ВЛ любого кпасса и конструктивного исполнения.

Общее заключение но работе мо:кно сформулировать следующим образом.

Подвесные захцитпые аппараты, установленные на опорах BJÍ, являются технически реализуемом и технически целесообразным средством повышения надежности эксплуатации электропередач высокого напряжения.

Аппараты на напряжение 110... 1150 кВ могут быть выполнены в ооно-колонковом исполнении и рассчитаны на протекание импульсного тока 15 -60 кА при удельной поглощаемой энергии 0,5 - 10 кДж/кВ, зависящей от класса 11JI, ее конструктивного исполнения и принятого показателя надежности. Способ присоединения защитного аппарата к проводам BJ1 (с искровым промежутком или без него) не является критичным и может выбираться при конкретном проектировании с учетом особенностей трмовой lattfumu BJÍ, метеорологических условий, параметров ВАХ ОПП и т.д.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1 Анализ условий эксплуатации OIIH для защшы от (розовых перенапряжений, устанавливаемых на опорах ЯЛ. Кадомская К.П., Рейхердт А А. Со маг сов 25-27 марта 1997 г, « Эксплуатация, качество и надежность вентильных разрядников и

серийно изготавливаемых ОПП ПО кВ и выше » СПо - 1907. - с 40 - 46

2 Кадомская КП, Рейхердт А А. Грозоупориосп. воздушных линий 500 и 1150 хВ при установке на опорах ограничителей перенапряжений подвесною i ипа <7 Научный вестник НГТУ.-1998,- №2(5) «Актуальные проблемы техники и электрофизики высоких напряжений». - С.33 ~ 41.

3 Kadomskaja К P. Rcicheidl А А Л study of operating conditions of lightning armlet» inMalled on oierhe,-id line lowers.Eleventh International Symposium on HighVoltage Lagmceiiiig, London, UK, 23-27 August IW (Topic !•' Vol 4 Insulators and materials)

4 Рейхердт А А Анализ юконых нагрузок (араннчилелей перенапряжений, устанавливаемых на опорах воздушных линий ¡00 кВ с различными сопротивлениями заземления// Сборник научных трудов НГТУ-1999,- №1 (14).-С.103 - 108.

5. Kadomskaja К.Р., Reicherdt A A. Accounting of orientation of lightning leader channel for evaluation of current and power impacts on arresters installed on overhead line towers II Russian - Korean International Symposium on Science and Technology, Novosibirsk, Russia -1999 -C.736 (Тез докл )

Ь. Рейхердт А.А. Повышение надежности эксплуатации воздушных линий высокого напряжения при установке нелинейных ограничителей перенапряжений на опорах // Материмы докладов пятой всероссийской научно-технической конференции /Энергетика: экология, надежность, безопасность» .-1999.-Томск-

7. Кадомская К.П., Рейхердт А.А Анализ условий эксплуатации нелинейных ограничителей перенапряжений, устанавливаемых на опорах воздушных линий высокого напряжения. // Электричество - 2000. - №3. - С.2 - 6.

8. Рейхердт A.A. Анализ воздействий коммутационных перенапряжений на подвесные защитные аппараты, устанавливаемые на опорах воздушных линий. // Сборник научных трудов НГГУ.-1999.-№3 (16).-С.117 - 122.

9. Анализ условий эксплуатации защитных аппаратов типа 011Н, установленных на опорах воздушных линий высокого напряжения. Отчет о НИР (закл.). - Новосиб. госуд. техн. ун-т. - Новосибирск. - 1996. № г.р. 01940009230, инв.№ 02970000346. - 51с.

10. Требования к ОПН, устанавливаемым на опорах ВЛ 330 - 750 кВ. Отчет о НИР (промеж.). - Новосиб. госуд. техн. ун-т. - Новосибирск. - 1998. № г.р. 01.9.50006710, инв.№ 02980004734. - Q?c.

Подписано п печать мпт 84x60x1/16 Бумага офсешая. Тираж 100 -жч. 11еч.л. _____Зпк.ч \Jh J

Ошечпшпо п инки рафии 1 !опосибпрск1)1 о i осудс!|>сп:епж>1 о lexinneciioi о yi im персте in 630092, т. lloiwciiOiipcic, пр 1(.Мпркеп,20

C.83-8S

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КООРДИНАЦИИ РАЗРЯДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ИЗОЛИРУЮЩИХ ПОДВЕСОК ВЛ С ПАРАМЕТРАМИ ЛИНЕЙНЫХ ОПН

1.1. Постановка задачи

1.2. Разрядные характеристики линейной изоляции

ВЛ 110- 1150 кВ

1.3. Методика определения амплитуды волны тока при прямом ударе молнии в провод с учетом ориентировки канала лидера молнии в систему провода ВЛ - тросы

1.3.1. Основные положения ориентировки канала лидера молнии

1.3.2. Законы распределения амплитуд токов молнии в точке удара при учете ориентировки канала лидера молнии

1.3.3. Функции распределения амплитуд токов молнии, прорвавшихся на провода

ВЛ 110 - 1150 кВ различного конструктивного исполнения

1.3.4. Распространение волны грозового происхождения по фазе трехфазной ВЛ

1.3.5. Выводы по подразделу 1.3 ,jл •. :.-. ■■

1.4. Соображения по координации разряднег©;.яапряжения ИП1 с воздействующими грозовыми перенапряжениями

1.4.1. Удар молнии в фазный провод

1.4.2. Удар молнии в опору или в трос вблизи опоры

1.5. Выбор параметров линейных ОПН при грозовых перенапряжениях при искровом или безыскровом присоединении аппарата.

1.6. Выводы по первому разделу

2. ТОКОВЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ОПН ПРИ

ВОЗДЕЙСТВИИ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

2.1. Расчетная схема и математическая модель исследуемых процессов

2.2. Предварительный выбор мест установки ОПН

2.3. Методика определения законов распределения токовых и энергетических нагрузок ОПН

2.3.1. План эксперимента и определение коэффициентов регрессионных полиномов

2.3.2. Методика определения числовых характеристик максимума волны тока, протекающего через ОПН

2.3.3. Методика определения гипотетического закона распределения максимумов волн тока в ОПН. Основные допущения

2.4. Функции распределения токовых и энергетических нагрузок в ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ различного конструктивного исполнения и класса напряжения

2.5. Влияние сопротивления заземления опор на токовые и энергетические нагрузки 01II I

2.6. Выводы по втором разделу

4. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДВЕСНЫХ ОПН И ВЛ, ОСНАЩЕННЫХ ЗАЩИТНЫМИ

АППАРАТАМИ

4.1. Анализ различных методик определения вероятности прорыва лидера молнии на провода В Л

4.2. Оценка показателей надежности эксплуатации подвесных ОПН, устанавливаемых на опорах различных конструкций

4.3. Оценка показателей надежности эксплуатации участков ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, при грозовых воздействиях

4.4. Выводы по четвертому разделу

Повышение надежности эксплуатации воздушных линий электропередач при их грозовых поражениях остается до сих пор одной из важнейших задач электроэнергетики. Актуальность этой проблемы особенно остро ощущается при проектировании и эксплуатации В Л высших классов напряжения. Известно, что для ВЛ 500 - 1150 кВ, количество отключений при грозовых воздействиях составляет почти половину от общего числа отключений. При этом количество отключений ВЛ Экибастуз - Кокчетав при ее эксплуатации на напряжении 1150 кВ существенно превысило прогнозируемое.

Начиная с семидесятых годов в электроэнергетических системах используются безыскровые защитные аппараты на основе оксидно-цинковой керамики - нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) [1]. Эти аппараты, предназначенные для защиты подстанционной и линейной изоляции от грозовых и коммутационных перенапряжений, устанавливаются на подстанции как со стороны линии, так и со стороны подстанционного оборудования. Вследствие существенно большей нелинейности оксидно-цинковой керамики по сравнению с керамикой на основе окиси углерода ограничители перенапряжений подключаются к защищаемому оборудованию без искрового промежутка. Накоплен положительный опыт их эксплуатации, позволяющий с одной стороны повысить надежность эксплуатации оборудования, с другой - обеспечить снижение габаритов воздушных промежутков на ОРУ за счет более глубокого ограничения перенапряжений.

В последнее время рассматривается возможность повышения надежности эксплуатации линейной изоляции линий электропередач путем установки защитных аппаратов типа ОПН на опорах ВЛ. Так, на сессии СИГРЭ в августе -сентябре 1994 года был прочитан доклад о повышении надежности эксплуатации воздушных линий при установке на опорах так называемого распределенного ОПН. Этот доклад опубликован в трудах СИГРЭ [2]. Однако исследования относились в основном к ВЛ 66 - 77 кВ. К 1992 году в электрических сетях Японии было установлено 29580 аппаратов: 840 аппаратов на В Л 22-33 кВ (2.84%), 26495 аппаратов на В Л 66-77 кВ (89.57%), 1879 на ВЛ 110-154 кВ (6.35%) и 366 - на ВЛ 187-500 кВ (1.24 %). Как правило, опоры всех ВЛ -двухцепные и аппараты установлены либо на трех фазах одной цепи (97.07%), либо на всех шести фазах двух цепей (2.58%), либо на двух фазах одной цепи (0.35%), либо на одной из шести фаз (всего два аппарата). Статистический анализ эксплуатации ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, показал весьма ощутимое повышение их надежности. На ВЛ, на которых ОПН установлены на каждой фазе, двухцепных повреждений не наблюдалось, одноцепные повреждения наблюдались примерно в 60 % случаев и в 40 % случаев повреждения линейной изоляции ВЛ отсутствовали. На ВЛ, не оснащенных подвесными ОПН, в 60 % случаев наблюдались двухцепные повреждения, в остальных случаях -одноцепные повреждения. Однако эти данные относились лишь к началу эксплуатации подвесных ОПН, которая в настоящее время продолжается.

Имеются и другие зарубежные публикации о повышении надежности эксплуатации ВЛ путем установки на них ограничителей. В частности, в [3] и [4] рассматривается конструкция оксидно-цинковых разрядников, установленных на опорах В Л 138 кВ. В настоящее время актуальность этого вопроса подтверждается решением 33 комитета СИГРЭ 1999г [5].

Как правило, подвесные ОПН на опорах содержат искровые промежутки [2], включенные последовательно с ограничителем. Это в свою очередь требует координации пробивных напряжений искровых промежутков с разрядным напряжением линейной изоляции. Поскольку подвесной аппарат служит для защиты линейной изоляции от грозовых воздействий, то необходимо скоординировать искровые промежутки с повышениями напряжения в нормальном эксплуатационном режиме и при коммутационных перенапряжениях.

Вместе с тем для защиты от грозовых воздействий не является принципиальным способ подключения подвесных ОПН к проводам: искровое или безыскровое присоединение. Выбор того или иного вида присоединения определяется разного рода факторами и в первую очередь токовыми и энергетическими воздействиями на ОПН при коммутациях на ВЛ, например, при включении в цикле ТАПВ. В настоящей работе рассматриваются оба способа присоединения ОПН к фазным проводам ВЛ.

Следует отметить, что возможными нишами такой защиты линейной изоляции от грозовых перенапряжений могут являться высокие переходные пролеты через водоемы и другие преграды на рельефе трассы ВЛ, места на ВЛ с ослабленной изоляцией, двухцепные электропередачи с вертикальной подвеской проводов, участки трассы ВЛ, проходящей через районы с локальной повышенной грозопоражаемостью и др. В частности, в [6] предлагается для уменьшения зоны вырубки леса по трассам ВЛ, пересекающих лесные массивы, применять достаточно высокие опоры. Следует ожидать, что подобные ВЛ могут характеризоваться высокой грозопоражаемостью. В связи с этим внедрению подобной меры повышения надежности эксплуатации ВЛ, связанной с установкой подвесных ОПН, должен предшествовать широкий круг исследований, в состав которых входит исследование условий эксплуатации ОПН при воздействии волн, возникающих при прямом ударе молнии в провод ВЛ. Кроме того, определение токовых и энергетических воздействий на подвесные ОПН требует анализа существующих методик по оценке вероятности прорыва, а также амплитуд токов молнии в точке удара в провода ВЛ различного конструктивного исполнения.

Методики определения вероятности прорыва на провода ВЛ, позволяющие оценить при этом удельное количество отключений электропередач, можно разделить на следующие группы. Первая группа основана на полуэмпирических моделях и формулах с использованием методик руководящих указаний [7] и [8]. Однако методики [7] и [8] не могут быть применены для расчета показателей грозоупорности ВЛ нестандартных конструкций, в частности, в случаях отрицательных углов тросовой защиты или высоких переходных пролетов.

Вторая группа методик позволяет помимо определения вероятности прорыва оценить также возможный ток молнии, прорвавшийся сквозь тросовую защиту. К этим методикам, в частности, относится электрогеометрический метод (ЭГМ), сформулированный в 1975 г [9]. Однако вероятность прорыва канала молнии сквозь тросовую защиту, полученная при использовании ЭГМ, в ряде случаев не отвечает практике эксплуатации некоторых конструкций действующих ВЛ.

В последние годы появились методики расчета грозоупорности ВЛ, учитывающие движение лидера в электрическом поле [10, 11]. За счет заложенных физических концепций по ориентировке канала лидера молнии методики позволяют рассчитывать грозоупорность нестандартных конструкций опор ВЛ в том числе и с отрицательными углами тросовой защиты. С помощью этих методик можно определить также амплитуды волн токов молнии в точке удара, а также оценить перспективность такой меры повышения грозоупорности ВЛ, как установка на их опорах подвесных ОПН.

Более подробно о допущениях, заложенных в ту или иную методику, и об их возможностях отражено в четвертом разделе настоящей работы. Там же приведены сравнительные результаты расчетов вероятности прорыва молнии сквозь тросовую защиту, произведенных для восьми конструкций ВЛ при использовании различных методик.

В настоящей работе прогнозирование эффективности линейных ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ, проводится на ПЭВМ путем математического моделирования процессов, происходящих в рассматриваемых схемах грозозащиты ВЛ с учетом теории ориентировки канала молнии, предложенной в СибНИИЭ [11, 12]. Такое моделирование позволяет установить как статистические характеристики токовых нагрузок в ОПН, так и статистические характеристики воздействий на линейную изоляцию, параллельно которой установлены защитные аппараты. Поскольку объектом исследований являются также и высокие опоры, то решение поставленной задачи не может быть проведено при ориентировке лишь на существующие в проектной практике методы оценки грозоупорности ВЛ. Кроме того, в настоящее время отсутствуют методики, которые позволяли бы определить токовые воздействия на аппараты, установленные не на подстанциях, а непосредственно на опорах ВЛ.

На основе методик оценки грозоупорности линий электропередач, представленных в работах [13] и [14], математическое моделирование было предпринято также авторами статьи [15]. В разработанной на основе этих рекомендаций компьютерной программе для ВЛ 63 и 90 кВ был использован волновой метод при возможности моделирования различных конфигураций расположения разрядников на фазах ВЛ и варьирования в ходе вычислительных экспериментов основных электрических параметров ВЛ, например, таких, как сопротивление заземления опоры. Однако в модели был использован электрогеометрический метод. Кроме того, при определении предельных протекающих токов через разрядники, например, при переходе к малым вероятностям (менее 0,05), авторам приходилось экстраполировать результаты, полученные при более высоких вероятностях.

В настоящей работе сделана попытка, выяснить закономерности, определяющие токовые и энергетические нагрузки подвесных ОПН, путем вычислительных экспериментов. При этом не ставится задача разработки в полном объеме конкретных технических требований к подвесным аппаратам, а рассматриваются лишь требования к токовым и энергетическим нагрузкам подвесных ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ различного конструктивного исполнения.

Компьютерное моделирование осуществляется применительно к анализу токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН, установленных на одноцепных и двухцепных В Л 110-1150 кВ, применяемых в России и странах СНГ. Проводится также анализ условий эксплуатации ОПН, установленных на нестандартных конструкциях опор ВЛ 330 - 1150 кВ. В математической модели учтены случайные параметры волн тока молнии, активные сопротивления заземления опор, затухание волн и другие факторы, влияющие на токовые нагрузки подвесных аппаратов.

Целью работы является установление технической целесообразности оснащения ВЛ ВН линейными защитными аппаратами типа ОПН, исследование и разработка требований к токовым и энергетическим нагрузкам подвесных ОПН и выявление основных факторов, влияющих на эти нагрузки.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:

-разработаны методики, позволяющие оценить законы распределения токовых и энергетических характеристик подвесных ОПН при грозовых и коммутационных воздействиях;

-проведена серия расчетов применительно к ВЛ 110 - 1150 кВ различного конструктивного исполнения, позволившая выявить основные факторы, влияющие на условия эксплуатации ОПН;

-разработаны требования к токовым и энергетическим характеристикам ОПН подвесного типа при их искровом и безыскровом присоединении к проводам ВЛ 110 - 1150 кВ;

-получены оценки надежности эксплуатации как ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, так и самих защитных аппаратов.

Научная новизна основных положений и результатов работы:

- предложена новая методика определения законов распределения токовых и энергетических нагрузок в подвесных ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ ВН для защиты линейной изоляции от грозовых воздействий, основанная на учете ориентировки канала лидера при ударе молнии в систему провода ВЛ - тросы;

- с помощью численных экспериментов при использовании разработанной методики произведена оценка ряда факторов, как-то конструкций опор и тросовой защиты, а также величин сопротивления заземления опор на законы распределения токовых и энергетических нагрузок ОПН;

- проанализировано влияние типа присоединения подвесных ОПН к проводам ВЛ (искрового или безыскрового) на токовые и энергетические характеристики ОПН при коммутационных воздействиях;

- разработана методика оценки надежности ВЛ, оснащенных подвесными ОПН, и самих ОПН.

Практическая значимость результатов работы.

1. Разработанная в процессе выполнения работы методика определения законов распределения токовых и энергетических характеристик ОПН может быть использована для ВЛ любого конструктивного исполнения при разработке их системы защиты от грозовых перенапряжений с помощью подвесных ОПН.

2. Выдвинутые требования к энергетическим характеристикам ОПН для В Л 110 - 1150 кВ стандартных и нестандартных конструкций могут служить исходной информацией при проектировании защиты конкретной ВЛ с помощью подвесных ОПН.

3. Широкий круг рассмотренных в работе конструкций В Л позволяет ориентироваться на подвесные ОПН, как на одну из наиболее эффективных мер повышения грозоупорности ВЛ.

Достоверность результатов работы обоснована использованием при ее выполнении достаточно полных математических моделей, включающих в себя и модель развития лидера молнии в систему провода ВЛ - грозозащитные тросы и подтверждается хорошим согласием ряда результатов с экспериментальными данными, полученными зарубежными исследователями.

Апробация результатов работы.

Отдельные результаты работы и работа в целом обсуждались на научных семинарах кафедры ТиЭВН НГТУ, а также на

- совещании 25 - 27 марта 1997г в Санкт-Петербурге на тему «Эксплуатация, качество и надежность вентильных разрядников и серийно изготовляемых ОПН 110 кВ и выше»;

- на 11 Международном симпозиуме по высоковольтной технике в Лондоне 23 - 27 августа 1999 г (Eleventh International Symposium on High-Voltage Engineering, London, UK);

- на Международном Российско-Корейском симпозиуме по науке и технологиям в Новосибирске 22-25 июня 1999 г (Russian - Korean International Symposium on Science and Technology, Novosibirsk, Russia).

По теме диссертации в периодической научно - технической литературе опубликовано восемь научных статей. Часть результатов изложена в двух отчетах о НИР, выполняемой в рамках гранта Министерства Образования РФ по фундаментальным исследованиям в области электроэнергетики и электротехники.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и одного приложения, изложенных на 148 страницах текста, списка использованных источников из 42 наименований; работа иллюстрирована 42 рисунками и содержит 44 таблицы.

4.4. Выводы по четвертому разделу

1. В качестве характеристик надежности эксплуатации В Л, оснащенной подвесными защитными аппаратами, могут быть приняты:

- среднее число повреждений защитных аппаратов, установленных на ВЛ или на ее определенном участке), в течение года эксплуатации; .- среднее число отключений ВЛ, оснащенной подвесными ОПН, в год.

2. Надежность эксплуатации линейных ОПН определяется в том числе величинами расчетных токов и энергий, с которыми связана вероятность разрушения аппарата. Так, например, если для ОПН-110 принять в качестве расчетных 15 кА и 100 кДж (0,91 кДж/кВ), то средний срок службы аппарата составит примерно 6 лет, при расчетном токе 30 кА и энергии 400 кДж (3,64 кДж/кВ) - около 20 лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По выполненной работе могут быть сделаны выводы как методического характера, так и выводы по существу рассмотренной проблемы: защите линейной изоляции ВЛ с помощью защитных аппаратов, устанавливаемых на опорах ВЛ.

К методическим выводам можно отнести следующие:

1. Разработанная методика оценки токовых и энергетических нагрузок ОПН подвесного типа позволяет определять их вероятностные характеристики для любой конструкции ВЛ с учетом ориентировки канала лидера молнии в систему провода - тросы ВЛ.

Игнорирование ориентировки канала лидера молнии приводит к необоснованно завышенным требованиям к токовым нагрузкам подвесных ограничителей. Так, например, для ВЛ 500 кВ стандартной конструкции с горизонтальным расположением проводов максимальный ток молнии, воздействующий на ограничитель при неучете ориентировки, оказывается в два раза больше, чем при ее учете.

2. Показано, что основными конструктивными факторами, влияющими на условия эксплуатации ОПН, являются конструкции ВЛ (включая способы подвески грозозащитных тросов), величины сопротивления заземления опор и в несколько меньшей степени способ присоединения ОПН к проводам ВЛ (при искровом присоединении или наглухо).

3. Показано, что в математической модели для расчета грозовых воздействий на ОПН могут учитываться лишь один - два пролета, примыкающие к пораженному. При этом максимумы токов в подвесных ОПН практически не зависят от места удара молнии в пролете ВЛ. Определяющими факторами являются амплитуда и крутизна волны тока молнии, а при определении энергии, поглощаемой в варисторах аппаратов, также и длительность воздействующей волны.

4. При сопротивлениях заземления опор, не превышающих 10. 15 Ом, определяющими грозовыми воздействиями являются удары молнии в провода при прорыве сквозь тросовую защиту. При больших значениях сопротивления при установлении требований к токовым и энергетическим нагрузкам ОПН следует учитывать также и удары молнии в опору или в трос вблизи от опоры.

5. Произведенная оценка выборки амплитуд токов молнии, прорвавшихся на провода ВЛ, позволила установить, что амплитуды волн токов молнии в точке удара с достаточно высокими уровнями значимости подчиняются либо бета-распределению, либо логарифмически нормальному закону.

Разработанная методика, основанная на использовании теории планирования эксперимента, позволила также установить, что токовые и энергетические нагрузки ОПН подчиняются усеченному нормальному закону.

6. Разработанная методика оценки показателей надежности эксплуатации подвесного ОПН позволяет связать требуемые токовые и энергетические нагрузки аппаратов с основным показателем надежности эксплуатации аппаратов - со средним сроком службы.

В качестве расчетных при определении энергетических характеристик ОПН классов 110 - 330 кВ могут быть приняты лишь грозовые воздействия, для классов 500 - 1150 кВ вне зависимости от способа присоединения ОПН к проводам ВЛ - как грозовые, так и коммутационные.

Практические выводы по работе можно сформулировать следующим образом.

1. Разработанные методики оценки законов распределения токовых и энергетических нагрузок подвесных ОПН и надежности их эксплуатации, реализованные в виде комплекса программ для ПЭВМ, могут быть использованы при проектировании системы грозозащиты ВЛ любого класса и конструктивного исполнения.

2. Увеличение высоты подвеса проводов и тросов приводит к увеличению токовых нагрузок ОПН (так увеличение высоты подвеса провода в два раза привело к возрастанию максимума тока в ОПН в среднем 1,5 раза). Это обстоятельство необходимо учитывать при грозозащите высоких переходных пролетов ВЛ, в том числе и ВЛ, проходящих по лесным массивам.

3. Переход к отрицательным углам тросовой защиты при горизонтальной подвеске проводов ВЛ приводит к уменьшению вероятности прорыва молнии сквозь тросовую защиту на 1 .2 порядка и к снижению на 20.30 % токовых и энергетических нагрузок ОПН.

4. Энергетические нагрузки ОПН, устанавливаемых на опорах ВЛ 110 — 330 кВ, практически не зависят от способа присоединения ОПН к проводам ВЛ (из-за срабатывания искровых промежутков ОПН на соседних опорах). В В Л 500 кВ и выше энергия, поглощаемая в варисторах ОПН при их глухом присоединении, оказывается на 20.30 % ниже, чем при искровом присоединении.

Максимумы же токов в ОПН не зависят от способа присоединения аппарата к проводам ВЛ при любых классах напряжения.

5. При безыскровом присоединении подвесных ОПН к проводам В Л определяющими при выработке требований к энергетическим характеристикам защитных аппаратов являются грозовые перенапряжения. Лишь в ВЛ 1150 кВ необходимо также учитывать и коммутационные воздействия.

6. При искровом присоединении подвесных ОПН на В Л 110 - 500 (750) кВ вероятность срабатывания искровых промежутков, подключающих ОПН к фазным проводам, при коммутационных перенапряжениях практически равна нулю. Вероятность пробоя искровых промежутков ОПН - 1150 кВ составляет около 40 %. Таким образом, параметры ВАХ ОПН, устанавливаемых на ВЛ 1150 кВ, должны выбираться с учетом воздействий коммутационных перенапряжений даже при искровом присоединении аппарата.

140

7. При увеличении числа аппаратов, устанавливаемых на ВЛ токовые и энергетические нагрузки ОПН при воздействии коммутационных перенапряжений снижаются. Так, при увеличении числа ОПН - 500 кВ с 1 до 5 на фазу энергетические нагрузки уменьшились в 1,6 раза, на В Л 1150 кВ - в 3 раза.

Нагрузки ОПН, устанавливаемых в настоящее время на подстанции со стороны ВЛ для защиты от коммутационных и грозовых перенапряжений, при установке линейных ОПН снижаются. Так, при установке на ВЛ 5 аппаратов энергетические нагрузки ОПН, устанавливаемых на подстанции, при воздействии коммутационных перенапряжений снизились в 1,2.2,5 раза (в зависимости от класса ВЛ).

Общее заключение по работе.

Защитные аппараты, устанавливаемые на опорах ВЛ, являются наиболее эффективной мерой повышения надежности эксплуатации линейной изоляции.

Аппараты на напряжение 110.1150 кВ могут быть выполнены в одно-колонковом исполнении и рассчитаны на протекание импульсного тока 15 -60 кА при удельной поглощаемой энергии 0,5-10 кДж/кВ, зависящей от класса ВЛ, ее конструктивного исполнения и принятого показателя надежности.

Способ присоединения защитного аппарата к проводам ВЛ (с искровым промежутком или без него) не является критичным и может выбираться при конкретном проектировании с учетом особенностей тросовой защиты ВЛ, метеорологических условий, параметров ВАХ ОПН и т.д.

1. Тиходеев Н. Н., Шур С. С. Изоляция электрических сетей. Л.- Энергия. - 1979. -301 с.

2. Kawamura Т., Nagano М., Ichihara М., Ishikawa К., Mizoguchi S., Imakoma Т., Shimomura Т. Development of metal oxide transmission line arrester and it's effectiveness. - CIGRE, 1994 Session. - Rep.33.201.

3. R. E. Koch, I. A. Timoshenko, I, G. Anderson, С. H. Shih. Design of Zinc Oxide Transmission Line Arresters for Application on 138 kV Towers, IEEE Trans on Power App. and Syst, vol. 104, № 10, October 1985, pp. 2675-2680.

4. С. H. Shih, R. M. Hayes, D. K. Nochols, R. E. Koch, I. A. Timoshenko, I.G. Anderson. Application of Special Arresters on 138 kV Lines of Appalachion Power Company. IEEE Trans, on Power App. and Syst, vol. 104, № 10, October 1985, pp 2857-2863.

5. Application of metal oxide surge arresters to overhead lines. Working Group 33.11. Task Force 03. A.SCHEI, Convenor of WG 33.1 l.-Electra (SIGRE). -1999. №186.

6. Зевин А. А. и др. Современные возможности сокращения вырубки леса под воздушные линии электропередачи: Известия академии наук // Энергетика. 1997 г. -№ 1. с. 137-154.

7. Руководящие указания по защите от внутренних и грозовых перенапряжений сетей 3 750 кВ (проект). - Труд НИИПТ. Передача энергии постоянным и переменным током. - Выпуск 21 - 22. - Энергия.- Ленингр. отд-ние. 1975. - 285 с.

8. Костенко М. В., Новикова А. Н. Вероятность прорыва молнии на провода воздушных линий электропередачи: опыт эксплуатации и его обобщение // Изв. АН, Энергетика. 1993. -№5. - С.73 - 80.

9. Darveniza М., Popolansky F., Whitehead Е. R. Lightning protection of VHV transmission lines // Electra. 1975. - July N41.

10. Ю.Илларионова E. А., Ларионов В. П. Расчет вероятности поражения молнией проводов воздушной линии электропередачи, защищенных тросами // Вестник МЭИ. 1995. -№5. - С. 55-58.

11. Gaivoronsky A.S., Karasyuk K.V. Numerical model of lightning leader orientation on transmission line // Pros. 8-th Internat. Symposium on High Voltage Engineering. -Japan. Yokohama, 1993, P.277-280.

12. Карасюк К. В. Численные исследования и разработка методов расчета грозоупорности ВЛ УВН. Диссертация на соиск. уч. ст. канд. техн. наук.-Новосибирск. - НГТУ. - 1996.

13. CIGRE WG 33.01. Guide to Procedures for Estimating the Lightning Performance of Transmission Lines. CIGRE Technical brochure № 63, October 1991.

14. IEEE WG on Estimating the Lightning Performance of Transmission Lines. "Estimating Lightning Performance of Transmission Lines 2 Updates to Analytical Models", IEEE Trans, on Power Delivery, vol.8, № 3, juh I993,ppl254 - 1267.

15. Проектирование линий электропередачи высокого напряжения / Под. ред. Г.Н.Александрова и Л.Л.Петерсона. М.:Энергоатомиздат.-1983.-367 с.

16. Бошнякович А.Д. Механический расчет проводов и тросов линий электропередачи.-М. :Энергия.-1971.

17. Анисимов Е.И., Гайворонский А.С., Овсянников А.Г. Импульсная электрическая прочность изолирующих подвесок фазных проводов BJI// Изв. АН, Энергетика. -1995.-№6.-С.122-132.

18. Lundholm R. Induced overvoltage surge on transmission lines and their bearing on the lightning performans at medium voltage network. Goteborg.-1957.

19. Корсунцев А. В. Характеристики разрядов молнии и грозозащита ЛЭП высокого напряжения переменного тока// Итоги науки и техники. Сер.: Электрические станции, сети и системы. М.: 1969. - 341 с.

20. Базелян Э. М., Горин Б. Н., Левитов В.И. Физические и инженерные основы молниезащиты. Л.: Гидрометеоиздат. - 1978. - 233с.

21. Справочник по проектированию линий электропередачи / М.Б. Вязьменский, В. X. Ишкин, К. П. Крюков и др. Под ред. М. А. Реута и С.С. Рокотяна. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 296 с.

22. Физико математические основы техники и электрофизики высоких напряжений. Учебн.пос.для вузов/ В.В.Базуткин, К.П.Кадомская, Е.С. Колечицкий и др. Под ред. К.П.Кадомской.-М.: Энергоатомиздат, 1995. -416 с.

23. Заболотников А.П., Кадомская К.П., Тихонов А.А. Математическое моделирование и перенапряжения в электрических сетях 6.35 кВ: Монография/ Новосиб. гос. техн. ун-т.- Новосибирск, 1993. -158 с.

24. Базуткин В.В., Кадомская К.П., Костенко М.В., Михайлов Ю.А. Перенапряжения в электрических системах и защита от них: Учеб. для вузов.-Спб: Энергоатомиздат. -Санкт Петерб. отд-ие. - 1995.-320 с.

25. Harris semiconductor. AS Series.-Harris corporation.-1995.

26. Применение многофакторного вычислительного эксперимента. Методические указания к практическим занятиям / К. П. Кадомская. Новосибирск. - НЭТИ. -1986.

27. Козачок А.Г., Карпюк Б. В. Планирование и организация измерительного эксперимента. Новосибирск. - НЭТИ. - 115 с.

28. К.П.Кадомская, М.В.Костенко, М.Л.Левинштейн. Теория вероятностей и ее приложения к задачам электроэнергетики. -СПб.: Наука.-1992.-378с.

29. Loudon D., Halsan К., Jonsson U., Karlsson D. A compact 420 kV line utilising line surge arresters fgor areas with low isokeraunic levels. Session 1998 CIGRE.-rep.22/33/36-08.

30. L.Stenstroem, J.Lundquist. Energy stress on transmission line arresters considering the total lightning charge distribution. . IEEE Trans.on Power Delivery.- vol. 14, No.l, January 1999,-pp. 148-151.

31. IEC standard 1024-1 (03.1990). Protection of structure against lightning. Pt.l: General principles.

32. Ларионов В.П. О возможностях расчета молниезащиты электрогеометрическим методом // Электричество. 1992. - №8.- С. 14-15.

33. Илларионова Е. А., Ларионов В. П. Расчет электрогеометрическим методом вероятности поражения молнией проводов воздушных линий электропередачи, защищенной тросами // Изв. АН, Энергетика. 1995. - №2. - С. 18-22.

34. Перенапряжения и защита от них в воздушных и кабельных линиях высокого напряжения/ М.В.Костенко, К.П.Кадомская, М.Л.Левинштейн, И.А.Ефремов. Л.: Наука, 1988.143

35. Международная электротехническая комиссия. Международный стандарт. Публикация 99-4.- Издание первое, ноябрь 1995. РАЗРЯДНИКИ. Часть 4: Металлооксидные разрядники без искрового промежутка для сетей переменного тока.-1995.-66 С.

36. Костенко М.В., Богатенков И.М., Михайлов Ю.А., Халилов Ф.Х. Физика грозового разряда и грозозащита линий электропередачи. Учебн. пособ. Ленинг. Политехи, институт им. М.И. Калинина. - Ленинград, 1982.

37. Ларионов В. П., Илларионова Е. А. Характеристики молниезащиты воздушных линий СВН и УВН // Электричество. 1996. - №9,- С.21-23.

38. K.Kannus, K.Lahti, K.Nousiainen. AC and Switching Impulse Performance of an Ice-Covered Metal de Surge Arrester. IEEE Trans.on Power Delivery.- vol. 13, No.4, October 1998.-pp. 1168-11730xi.

39. T.Imai, T.Udagawa, H.Ando, Y.Tanno, Y.Kayano, M.Kan. Development of High Gradient Zinc Oxide Nonlinear Resistors and Their Application to Surge Arresters. -IEEE Trans.on Power Delivery.- vol. 13, No.4, October 1998,- pp. 1182-1187.

40. Heidler F., Cvetic J.M., Stanic B.V. Calculation of Lightning Current Parameters. IEEE Trans.on Power Delivery.- vol. 14, No.2, April 1999.