автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Коммутационные перенапряжения и защита от них автономных электроэнергетических систем напряжением до 1 кВ

003062123

На правах рукописи

Влащицкий Андрей Валерьевич

КОММУТАЦИОННЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

Специальность 05 14 02 — «Электростанции и электроэнергетические системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2007

003062123

Работа выполнена на кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий и городов» государственного общеобразовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Научный руководитель.

Официальные оппоненты

- доктор технических наук, профессор Кужеков Станислав Лукь янович

- доктор технических наук профессор Некрасов Сергей Александрович

Ведущая организация:

- кандидат технических наук, доцент Ершов Андрей Борисович

Филиал ФГУП «ПКП «Ирис» (г Новочеркасск)

Защита состоится «29» марта 2007 г. в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д212 304 01 при государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» в ауд Xsl07 главного корпуса по адресу 346428, г Новочеркасск Ростовской области, ул Просвещения, 132, ЮРГТУ(НПИ), тел (863-52)-55-650, факс (863-52)-55-909

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) С авторефератом можно ознакомиться на официальном сайте Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)

Автореферат разослан <*?/?» февраля 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 304 01 Л

доктор технических наук, профессор СфЯ*яФ!> ПятибратовГ Я

г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы В процессе эксплуатации автономных электроэнергетических систем (ЭЭС) напряжением до 1 кВ наблюдаются повреждения электрооборудования при импульсных перенапряжениях, возникающих при коммутации нагр>узок выключателями и перегорании предохранителей. В настоящее время указанная проблема обостряется вследствие того, что в автономных ЭЭС постоянно увеличивается доля электрооборудования на базе микроэлектронной, микропроцессорной и силовой полупроводниковой техники (ЮВТ, МОББЕТ транзисторы и т п), имеющего повышенную чувствительность к импульсным перенапряжениям

В автономных ЭЭС возможны как внешние, так и внутренние импульсные перенапряжения. Защита от внешних импульсных перенапряжений (грозовых и коммутационных) может быть разработана на основе известной зонной концепции. Значительно чаще возникают, и поэтому, как правило, представляют наибольшую опасность внутренние - коммутационные перенапряжения (КП)

В настоящее время для защиты от КП используют фильтры КП и устройства поглощающего типа на основе варисторов Недостатками фильтров КП являются их сложность, значительные массогабаритные показатели, а также применимость только в качестве индивидуальных устройств защиты элеироприем-ников Устройстьа защиты поглощающего типа могут использоваться не только в качестве индивидуальных устройств защиты элекгроприемников, но и в качестве элементов комплексной защиты от импульсных перенапряжений ЭЭС всего автономного объекта Однако современные устройства защиты не во всех случаях позволяют обеспечить уровень защиты, соответствующий стойкости электрооборудования к импульсным перенапряжениям Кроме того, в настоящее время практически отсутствуют методики, которые бы позволяли оценить возможные параметры КП и выбрать соответствующие средства защиты от них

Приведенные соображения объясняют актуальность исследования КП и разработки средств для их снижения в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ

Объектом исследования диссертационной работы являются автономные ЭЭС постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение надежности работы электрооборудования автономных ЭЭС при КП

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи

• Разработана математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении тока автоматическими выключателями с дугога-сительной решеткой

• Разработана математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при образовании электрической дуги (далее дуга) в предохранителях с наполнителем

• Разработаны методики, позволяющие определять предельные параметры КП (амплитуду, форму импульса) при отключении цепей коммутационными аппаратами (автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой,

предохранителями с наполнителем и коммутационными аппаратами с бездуговой коммутацией), а также параметры КП (ток перегрузки, длительность тока перегрузки, энергию) при установке устройств защиты поглощающего типа

• Определены предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем

• Предложены устройства поглощающего типа для защиты от импульсных перенапряжений. Разработанные устройства имеют более низкое по сравнению с варисторами напряжение ограничения, но не имеют сопровождающих токов

• Определены параметры элементов типоряда устройств поглощающего типа для защиты от импульсных перенапряжений автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории нелинейных электрических цепей, математического моделирования, планирования эксперимента и др.

Научная новизна заключается в следующем

1. Математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении электрической цепи автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой, состоящая из трех частей, соответствующих следующим основным случаям коммутаций 1) отключение активно-индуктивной цепи, 2) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза до 50 А и 3) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза более 50 А Первая часть модели базируется на использовании динамической вольтамперной характеристики дуги. Вторая часть модели основана на предположении, что срез тока происходит после изменения характера переходного процесса в отключаемой индуктивно-емкостной цепи с апериодического на колебательный Третья часть модели основана на предположении, что при токах среза более 50 А основную роль в процессе среза тока играет производная проводимости дуги, обусловленная потоками плазмы.

2. Аналитические зависимости удельного сопротивления плавкой вставки предохранителя от поглощенной энергии для стадий нагрева от начальной температуры до температуры кипения

3 Аналитическая зависимость амплитуды импульса перенапряжения от тока в момент начала кипения материала плавкой вставки

4 Методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой

5. Методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при срабатывании предохранителей с наполнителем.

Практическая ценность:

1. Предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключате-

лями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем позволяют научно обоснованно выбирать устройства защиты

2 Предложенное и запатентованное комбинированное устройство поглощающего типа обеспечивает эффективное ограничение импульсных перенапряжений

3 Обоснованы параметры типоряда комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений для применения в условиях автономных ЭЭС Разработан и испытан один элемент типоряда

4 Исследования по теме диссертации использованы при выполнении научно-исследовательской работы "Поисковые исследования по разработке новых методов защиты электроэнергетических систем стационарных и подвижных комплексов от импульсных коммутационных перенапряжений на основе поглощающих ограничителей" (гос контракт № 1328,2003 - 2005 г)

Реализация результатов работы.

В ОАО «Электроцентроналадка» (г Москва) внедрен блок защиты от импульсных перенапряжений автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока напряжением 750 кВ.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров-электриков по специальности 140211 «Электроснабжение» (в лабораторных занятиях и дипломном проектировании)

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII симпозиуме «Электротехника 2010» (г. Москва, 2005 г.); на двенадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г Москва, МЭИ, 2006 г.), на научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и технической диагностики энергетического оборудования» (г Ростов-на-Дону, 2006 г); на XXV, XXVI и XXVIII сессиях семинара «Кибернетика электрических систем» по тематикам «Электроснабжение промышленных предприятий и городов» и «Диагностика энергооборудования» (г. Новочеркасск, 2003, 2004 и 2006 г), на III, IV и VI международных научно-практических конференциях «Современные энергетические системы и комплексы и управление ими» (г Новочеркасск, 2003,2004 и 2006 г ).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 печатных работ, получены 4 патента на полезные модели устройств защиты от импульсных перенапряжений, 1 патент на изобретение способа защиты от импульсных перенапряжений

Структура й объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения и включает 130 стр основного машинописного текста, 81 рисунок, 12 таблиц, список литературы из 124 наименований и приложения

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, дана общая характеристика работы

Отмечен вклад ученых и специалистов по теме исследования Я.Л Арцишев-ского, Бакстера, О.Б Брона, В А Бурцева, Г.В. Буткевича, О А Глухова, А Ф Дьякова, Г А Евдокунина, А.М Залесского, Р С Кузнецова, И П Куже-кина, С.Л. Кужекова, О Майра, Б К Максимова, К К Намитокова, С.А. Некрасова, Л.К Сушкова, И С Таева, Э. Хабигера, А. Шваба и др

Первая глава посвящена анализу состояния проблемы определения и ограничения уровней коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ.

Проведен анализ основных видов коммутаций, которые могут сопровождаться возникновением коммутационных перенапряжений Показано, что в автономны* ЭЭС представляют опасность случаи срабатывания предохранителей, а также случаи отключения автоматическими выключателями и полупроводниковыми ключами токов активно-индуктивных нагрузок, токов коротких замыканий

Анализ литературных источников позволил сделать выводы о том, необходимым условием для возникновения импульса перенапряжения в момент образования дуги в предохранителе с наполнителем является минимальное значение отношения наибольшего тока при срабатывании предохранителя к номинальному току плавкой вставки равное 7,5. .12.

Обзор литературных источников показал, что предельные параметры КП могут превышать значения, регламентированные методикой проверки электрооборудования на соответствие требованиям по КП X» 6/01449, которая действует в настоящее время в автономных ЭЭС

Проанализированы современные устройства защиты от импульсных перенапряжений. Отмечено, что для защиты автономных ЭЭС в целом и отдельных её электроприемников наиболее применимы варисторы Однако, для более эффективного ограничения КП необходима разработка устройств поглощающего типа с более низким по сравнению с варисторами напряжением ограничения, и не имеющих сопровождающих токов Так как энергетические характеристики КП в условиях автономных ЭЭС могут быть различными, то целесообразно разработать типоряд этих устройств Типоряд необходимо разработать на основе определения предельных параметров КП в автономных ЭЭС

Отмечено, что для оценки предельных параметров КП необходимо разработать математические модели для расчета КП, создаваемых основными коммутационными аппаратами автономных ЭЭС автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и предохранителями с наполнителем

Вторая глава посвящена разработке математических моделей для расчета коммутационных перенапряжений.

Предложена математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключен™ электрической цепи автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой, которая состоит из нескольких частей, что объясняется различиями в условиях горения дуги в дугогасительной решетке при малых и больших токах При токах до 50 А статическая вольтамперная характеристика дуги имеет падающий характер, напряжение на дуге после входа ее в дугогасительную решетку практически стабильно (рис. 1, а) При токах бо-

лее 50 А напряжение на дуге практически не зависит от тока, однако вследствие интенсивного испарения дугой материала пластин дугогасительной решетки появляются потоки плазмы, которые обусловливают нестабильность напряжения дуги (рис 1,6)

а) б)

Рис.1

Собственно на стадии горения дуги импульсные перенапряжения отсутствуют, так как напряжение не превышает 40 В на один промежуток дугогасительной решетки

В случае отключения активно-индуктивной цепи предложенная модель может быть представлена следующей системой уравнений

£(/) = + А-+ ид(,), ш

«аМ

&а

N;

¿gem dt

•—8с,

7(0'

где E(t) - ЭДС источника питания, R и L - активное сопротивление и индуктивность отключаемой цепи соответственно, ud(i) - напряжение на дуге, N -число промежутков в дугогасительной решетке, им - сумма анодного и катодного падений напряжения, gcm - проводимость столба дуги в одном промежутке дугогасительной решетки, в - постоянная времени дуги, i - ток, /(») - статическая вольтамперная характеристика дуги в одном промежутке дугогасительной решетки.

В приведенной системе первое уравнение является дифференциальным уравнением цепи с'дугой Следующие два уравнения представляют собой динамическую вольтамперную характеристику дуги отключения, которая записана на основе модели дуги Майра с учетом приэлектродных падений напряжения

Согласно предложенной модели была разработана программа в среде программирования Delphi На рис 2 приведены в сравнении результаты моделирования (U) и результаты измерения напряжения (t/0) между контактами автоматического выключателя А3716 при отключении цепи с индуктивностью 16 2 мГн и активным сопротивлением 0 887 Ом.

и. В

400

0

10

I МС

11

12

Рис. 2

Как видно из рис 2, напряжение измеренного импульса достаточно хорошо согласуется с результатами моделирования. Погрешность не превышает

Вторая часть модели описывает случай отключения индуктивно-емкостной цепи при значениях тока среза (значение тока, проходящего в индуктивности отключаемой индуктивно-емкостной цепи в момент погасания дуги) до 50 А. В предложенной модели условием, при котором происходит погасание дуги, является изменение характера переходного процесса в отключаемой цепи с апериодического на колебательный.

Рис.3

До момента среза тока отключаемая цепь (рис 3) описывается следующей системой уравнений

10 %.

I Л Т ь

2,

с

«-1,-12=0;

а с

где Яд - сопротивление дуги, - активное сопротивление источника ЭДС Е, Я, Ь, С - активное сопротивление, индуктивность и емкость отключаемой цепи соответственно.

Граничное условие, при котором возможно развитие колебаний в системе _ ЯС-2уПС

Колебательный характер переходного процесса в системе подразумевает возможность перехода тока дуги через нуль, а, следовательно, и возможность среза тока.

Для частного случая, когда параллельно отключаемой индуктивно-емкостной нагрузке подключена активная нагрузка, если пренебречь сопротивлением источника ЭДС, то условие апериодического характера переходного процесса имеет вид

Я

III.

2\ С ,

2\С К-71/С/2

Из последнего выражения следует условие, при котором срез тока невозможен

Я^^ЦС/!.

Сравнение значений токов среза для автоматического выключателя А3716, полученных экспериментально и расчетным путем согласно предложенной математической модели приведено на рис. 4.

А

40

30

20

10

а 16 2 мГн А

• 2 1 мГм

к

[ А

0 0002 0004 4с, Ф05 Рис.4

Из рис. 4 видно удовлетворительное согласие предложенной модели с результатами экспериментальных исследований для предельных значений токов среза.

Третья Ч£1сть модели описывает случай отключения индуктивно-емкостной цепи при токах среза более 50 А. В предложенной модели срез тока, т е переход тока дуга через ноль, объясняется колебаниями напряжения дуги, вызванными потоками плазмы

Отключаемая индуктивно-емкостная цепь (рис 5) в соответствие с предложенной моделью для случая среза токов более 50 А описывается следующей системой уравнений

/ - /, - 12 = 0,

11я + ь

«2Л =

л с

иг>(1) = и0 + ит&т(рл),

0;

И ДО I ь

ф

-е

л

В приведенной системе первые три уравнения являются дифференциальными уравнениями цепи с дугой Последнее уравнение представляют собой уравнение для напряжения дуги отключения. Напряжение дуги содержит постоянную со' ставляющую и0 и переменную составляющую ^ , ^ ыт 51п(йх) основной гармоники колебаний напря-

II 0 5 жения, вызванную потоками плазмы. Частота пе-

Т ременной составляющей напряжения дуги а

' • практически не зависит от значения тока и пара-

*>ИС- ® метров дугогасительной решетки

Максимально возможное значение тока среза может быть определено как амплитудное значение гармонической составляющей тока, т е / 1 . -V1

К0 +

)ссС

(}а£ + Я)

1

)сс£

■ ^соЬ + /?)

Результаты расчетов и экспериментальных исследований при отключении ин-дукгивно-емкосгной нагрузки в области токов среза более 50 А представлены на рис. 6 (отключаемый ток 1320 А) На рисунке экспериментальные значения обозначены точками. при индуктивности 16,2 мГн знаками "п ", а при индуктивности 31 мГн знаками "о". Из рис. 6 видно удовлетворительное согласие предложенной модели с результатами экспериментальных исследований для предельных значений токов среза.

Математическая модель, описывающая коммутационные перенапряжения в момент образования дуги при срабатывании предохранителя с наполнителем, разработана на основе уточнения и дополнения формул расчета цепей с фольговыми электровзрывными размыкателями Для стадий нагрева плавкой вставки предохранителя от начальной температуры до температуры кипения получены аналитические зависимости сопротивления вставки от поглощенной удельной энергии (на единицу массы) Для стадии импульсного испарения (электри-

100 200 300 Рис. 6

С, мкФ

ческого взрыва) получена зависимость амплитуды импульса от наибольшего тока при срабатывании предохранителя

Модель описывается следующей системой уравнений А

/?3ехр[5(м>-м>з)]

«5 '

О < и» < м»,

Н>, < \М < И>2

и>2 < IV < И'з И>3 < <

'г тш ~ 'л ~ 'лгаи

»

["та- 'и ^лтах

1„=1(Щ).

При записи приведенной системы уравнений введены следующие обозна-

чения.

и',=с(2-,-Г0), *2=с(Тр-Т0) + Л, к3»с(7'р-7'0) +А+ 6,(71-7-,), и-4 = с (Г, - Г0) + А + с3 (Г4 - Тр) + А,

Яо = Ро —>

Д,=/Ц1 + аг0(7,,-7'0)),

_

/?з = /?2(1 + а3(Г)1-Гр)),

где Гц, Тр, Тк - температуры начальная, плавления и кипения соответственно, м> -удельная поглощенная энергия, Кпр - сопротивление вставки; Р^ - начальное сопротивление вставки, а0 - температурный коэффициент сопротивления металла вставки в твердом состоянии, с - удельная теплоемкость металла вставки в твердом состоянии, ру и рк - удельные электрические сопротивления металла вставки в жидком и твердом состояниях при температуре плавления, А - удельная теп-

лота плавления металла вставки; т] - относительное увеличение объема металла вставки при плавлении, аъ- температурный коэффициент сопротивления металла вставки в жидком состоянии, 6 - энергетический коэффициент, характеризующий крутизну экспоненциального роста сопротивления на стадии испарения, m - масса плавкой вставки, итр - амплитуда импульса, к - коэффициент пропорциональности между наибольшим током при срабатывании предохранителя и амплитудой импульса; 1ятт - минимальный ток при срабатывании предохранителя, при котором возможно образование импульса перенапряжения, z„raa)t - максимальный ток при срабатывании предохранителя, при котором еще сохраняется прямая пропорциональность между током срабатывания и амплитудой импульса, итах - предельное значение амшппуды импульса.

На основе анализа полученных экспериментальных данных, а также на основе данных исследований Кузнецова P.C. была определена зависимость коэффициента пропорциональности между амплитудой импульса перенапряжения и током срабатывания предохранителя от площади поперечного сечения плавкой вставки 0,567

50,7. '

где 5 - площадь поперечного сечения плавкой вставки, мм2

Плоская плавкая вставка эквивалентна круглой плавкой вставке с диаметром, определяемым по следующему полученному выражению

= 141А, где h - толщина вставки.

В качестве примера для медной плавкой вставки на номинальный ток 10 А, выполненной в виде круглой проволоки постоянного сечения, на рис. 7 приведены результаты расчетов (1) и измерений (2) зависимости относительного сопротивления R/Rq от удельной энергии w.

Рис.7

На стадии импульсного испарения плавкой вставки погрешность по значениям относительного сопротивления не превышает 25 %

Третья глава посвящена определению предельных значений параметров КП в автономных ЭЭС

Предложены методики расчета параметров КП при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой,

силовыми полупроводниковыми ключами и другими аппаратами с бездуговой' коммутацией, а также при срабатывании предохранителей с наполнителем.

Получены выражения для определения параметров КП, воздействующих на устройство защиты при ограничении им импульсов, вызванных коммутацией аппаратов с бездуговой коммутацией (силовые полупроводниковые ключи, пи-ристоры и др.) При установке устройства защиты параллельно коммутационному аппарату время спада г тока перегрузки этого устройства до половинного значения определяется по формуле-

г = --1п| Я

Я10/2 + иу-Е Шп+и„-Е

где Я и £ - соответственно, активное сопротивление и индуктивность отключаемой цепи; /0 - отключаемый ток; «„ - напряжение ограничения устройства защиты при токе /0, Е - ЭДС источника питания (для переменного тока — амплитудное значение напряжения)

Энергия, поглощаемая устройством защиты за время спадания тока до

нуля

IV =

Я

ц„-Е (Е-иу (Я-«.),/ "»-£ 1

Ша+и,-Е \ Я Я {я10 + иу-Е)

(Е-10 Я

10 -Г.«„ -и у ..V Я [Я10 17 ' "

Для случая, когда коммутационный аппарат отключает цепь установившемся токе (/<,=£/Я), полученные выражения упрощаются-

при

¿1 — 1п

Я

'2и„-Е^

2и„

Е-(Е-К) 1п

и„-Е

Яг

Методика определения предельных параметров коммутационных перенапряжений при отключении цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой основана на предложенной в главе 2 математической модели С целью упрощения методики постоянная времени дуги принята равной нулю, те. использована статическая вольтамперная характеристика дуги Это позволяет определить предельно возможные значения амплитуды и энергии импульса перенапряжения, хотя приводит к увеличению погрешности расчета длительности импульса до 30 %

Амплитуда импульса перенапряжения при отключении активно-индуктивной цепи определяется по формуле

итр =|£-ЛЧтах|>

где ий тах - максимум напряжения статической вольтамперной характеристики дуги, приходящийся на один промежуток дугогасительной решетки, N - число промежутков в дугогасительной решетке, Е - ЭДС источника питания (для переменного тока Е = 0)

Длительность импульса при пренебрежении активным сопротивлением отключаемой цепи описывается выражением

где г0 - ток, соответствующий половине максимального значения напряжения импульса, 1дх - минимальный ток поддержания дуги (= 0,5 А)

С целью определения предельных параметров КП при отключении индуктивно-емкостных цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой получены расчетные кривые, по которым в зависимости от количества разрывов дугогасительной решетки и отношения можно найти значение тока среза в области до 50 А В методике для области значений токов среза более 50 А используются экспериментально определенные значения амплитуды (150 В) и частоты (1500 Гц) основной гармонической составляющей колебаний напряжения дуги, обусловленной потоками плазмы.

Амплитуда импульса определяется по найденному значению тока среза следующим образом

Согласно расчетам по предложенной методике получены следующие предельные параметры КП при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой в автономных ЭЭС При отключении активно-индуктивных цепей (электрических машин) автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой возможны КП с амплитудой до 950 В и длительностью импульса на уровне 0,5 в сети постоянного тока 0,5 мкс ..3,8 мс, а в сети переменного тока 1,4 мкс ..5,4 мс. Предельные параметры КП, воздействующих на устройства защиты при отключении активно-индуктивных цепей (электрических машин) автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой не превышают следующих значе-нийлульсный ток перегрузки — 8,5 А;

- постоянная времени спада импульсного тока перегрузки в сети постоянного тока 4,5 мс, а в сети переменного тока - 6,5 мс,

- энергия, поглощаемая устройством защиты, в сети постоянного тока 11,6 Дж, а в сети переменного тока —16,6 Дж

При отключении индуктивно-емкостных цепей (электрических машин с подключенной емкостью до 100 мкФ) автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой возможны КП с амплитудой до 2000 В Энергия импульса, поглощаемая устройством защиты, и импульсный ток перегрузки возрастают с увеличением мощности отключаемой электрической машины и значения емкости. Постоянная времени спада импульсного тока перегрузки уменьшается с увеличение мощности отключаемой электрической машины

Методика расчета параметров КП при срабатывании предохранителей с наполнителем разработана на основе предложенной в главе 2 математической модели Были разработаны алгоритм и программа расчета параметров КП (амплитуда импульса, длительность переднего фронта, ток перегрузки и его длительность при ограничении импульса устройством защиты, энергия импульса)

импульса) Для каждого из предохранителей типа НПН2 были рассчитаны зависимости тока срабатывания предохранителей и энергии импульса при ограничении его устройством защиты в зависимости от постоянной времени цепи короткого замыкания

Предельная энергия импульса определена для случая установки предохранителей на выводах генератора при коротком замыкании за предохранителями с учетом сопротивления дуги в месте короткого замыкания

Получены следующие предельные параметры КП при срабатывании предохранителей. Амплитуда коммутационных перенапряжений в момент образования дуги при срабатывании предохранителей в сетях как переменного, так и постоянного токов может достигать 1800 В Импульс перенапряжения может иметь длительность переднего фронта 100 2500 мкс и длительность полуспада- 400 2500 мкс Импульсный ток перегрузки при ограничении импульсов устройством згцциты может достигать 4 кА Энергия, поглощаемая устройством защиты, в сети постоянного тока - до 1590 Дж, а в сети переменного тока - 2800 Дж Постоянная времени спада импульсного тока перегрузки в сети постоянного тока до 1,2 мс, а в сети переменного тока - 1,7 мс

Четвертая глава посвящена разработке и обоснованию параметров устройств защиты от импульсных перенапряжений

Защита от импульсных перенапряжений автономной ЭЭС может быть реализована путем установки устройств защиты в следующих точках, в главном и вторичных распределительных щитах, а также у элекгроприемников, при коммутации которых возможно возникновение импульсных перенапряжений Все входы автономного объекта также должны защищаться устройствами защиты

Для применения в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ предложено комбинированное устройство защиты от импульсных перенапряжений Принципиальная электрическая схема этого устройства представлена на рис. 8. Комбинированное устройство состош из двух варисторов VI, V2 и газонаполненного разрядника БР.

Принцип работы устройства основан на подключении во время действия импульса с помощью газонаполненного разрядника варистора с низким напряжением ограничения При воздействии импульса перенапряжения первым его будет ограничивать варистор VI Затем под воздействием остаточного напряжения варистора VI по истечении статистического времени запаздывания пробивается газонаполненный разрядник БР и напряжение снижается приблизительно до уровня напряжения ограничения варистора \2 Так как ток импульса перенапряжения, как правило, достигает своего максимума значительно позже момента пробоя разрядника ББ (через единицы - десятки мкс), то напряжение ограничения всего устройства определяется напряжением ограничения варистора V2 Напряжение ограничения импульсов для предлагаемого устройства на 15 — 20 % ниже напряжения ограничения устройств защиты на основе варисторов.

Основную часть энергии импульса поглощает варистор У2, а варистор VI поглощаег энергию только до момента пробоя газонаполненного разрядника ББ Предельная энергия, поглощаемая варистором VI, может бьггь оценена при воздействии импульса перенапряжения, имеющего линейную скорость нарастания напряжения, с сопротивлением источника импульса равным нулю Для расчета требуемой энергоемкости варистора VI на основе известного в технике высоких напряжений закона «жизни» изоляции получено выражение

а+2

и/ Г(ка(п + 1))п+1 > к а + 2

где к - скорость нарастания напряжения импульса, у - константа керамического материала варистора, а - показатель степени нелинейности вольтамперной характеристики варистора вида 1 = уи", а и п - постоянные газонаполненного разрядника, входящие в закон «жизни» вида * = а/и".

В автономных ЭЭС целесообразно иметь минимальное количество устройств защиты от импульсных перенапряжений Поэтому предложен типоряд комбинированных устройств защиты Типоряд построен с номинальным шагом 1 6 по энергоемкости. При этом линейные размеры поперечного сечения варистора (так называемый номинальный диаметр варистора) будут иметь номинальный шаг 1 25.

Характеристики элементов типоряда комбинированных устройств защиты (табл 4.1) были рассчитаны на основе определенных предельных значений параметров КП в автономных ЭЭС.

Таблица 4 1 - Параметры элементов типоряда комбинированных

Наименование параметра Единица измерения Типоразмер ограничителя перенапряжений

1 2 3 4 5 6

Энергоемкость варистора \2 Дж 300 460 7.10 1200 1900 3000

Длительное рабочее напряжение переменного тока варистора У2 (действующее значение) В 230 230 2.10 230 230 230

Максимальный импульсный ток 8/20 мке варистора У2 кА 25 40 70 100 160 250

Энергоемкость варистора VI Дж 8.6 8,6 8,6 8,6 8,6 8,6

Длительное рабочее напряжение переменного тока варистора VI (действующее значение) В 275 275 2/5 275 275 275

Статическое напряжение пробоя газонаполненного разрядника Б!-' в 350 350 350 350 350 350

Динамическое напряжение пробоя газонаполненного разрядника БГ В 700 700 700 700 700 700

Максимальный импульсный так 8/20 мке газонаполненного разрядника кА 25 40 70 100 160 250

Автором было разработано и испытано устройство защиты с характеристиками первого элемента типоряда Устройство защиты имеет тепловую защиту варисторов, а также сигнализацию рабочего и аварийного состояний

Разработана методика выбора комбинированных устройств защиты Разработана схема защиты от внешних импульсных перенапряжений автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока напряжением 750 кВ, которая представляет собой автономную

автономную систему с внешними связями Блоки этой схемы были изготовлены при участии автора и внедрены в ОАО «Электроцентроналадка» (г Москва)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Предложена математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении электрической цепи автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой, позволяющая определить амплитуду и форму коммутационного импульса. Модель состоит из трех частей, соответствующих следующим основным случаям коммутаций 1) отключение активно-индуктивной цепи, 2) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза до 50 А и 3) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза более 50 А. Первая часть модели базируется на использовании динамической вольтамперной характеристики дуги Вторая часть модели основана на предположении, что срез тока происходит после изменения характера переходного процесса в отключаемой индуктивно-емкостной цепи с апериодического на колебательный Третья часть модели основана на предположении, что при токах среза более 50 А основную роль в процессе среза тока играет производная проводимости дуги, обусловленная потоками плазмы

2. Предложена математическая модель, описывающая коммутационные перенапряжения в момент образования дуги при срабатывании предохранителя с наполнителем Произведено уточнение и дополнение формул расчета цепей с фольговыми электровзрывными размыкателями. Получены аналитические зависимости удельного сопротивления плавкой вставки предохранителя от поглощенной энергии для стадий нагрева от начальной температуры до температуры кипения, а также аналитическая зависимость амплитуды импульса перенапряжения от тока в момент начала кипения материала плавкой вставки

3 Предложена методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой Методика базируется на предложенной математической модели для расчета коммутационных перенапряжений при отключении цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой

4 Предложена методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при срабатывании предохранителей с наполнителем Методика базируется на предложенной математической модели для расчета коммутационных перенапряжений при срабатывании предохранителей с наполнителем

5 Установлены предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем Предельные параметры коммутационных перенапряжений зависят от мощности ЭЭС.

6 Предложено и запатентовано комбинированное устройство защиты от импульсных перенапряжений поглощающего типа, которое может быть ис-

использовано для защиты автономных ЭЭС постоянного и переменного токов от импульсных перенапряжений

7 Обоснованы параметры типоряда комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений поглощающего типа для применения в условиях автономных ЭЭС Разработан и испытан один элемент типоряда.

8. Разработана схема защиты от внешних импульсных перенапряжений автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока напряжением 750 кВ Блоки этой схемы внедрены в ОАО «Электроцентроналадка» (г. Москва)

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1 Влащицкий АВ, Чумак HP, Галикян ГС О возможности использования газонаполненных разрядников для зашиты устройств контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока 330 кВ от импульсных перенапряжений // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими Материалы III Междунар науч -практ конф, г Новочеркасск, 30 мая - 10 июня 2003 г В 3 ч / Юж-Рос roc техн ун-т (НПИ) - Новочеркасск ЮРГТУ,2003 -Ч 1-С 67-72

2 Кужекое СЛ, Кривенко АИ, Влащицкий А В Вариант системы управления фильтрами импульсных коммутационных перенапряжений // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими Материалы III Междунар науч -практ конф, г Новочеркасск, 30 мая - 10 июня 2003 г В 3 ч / Юж -Рос гос техн ун-т (НПИ) - Новочеркасск ЮРГТУ,2003 -Ч 2-С 78-82

3 Кумсеков СЛ, Влащицкий АВ, Кривенко А И Моделирование импульсных коммутационных перенапряжений, создаваемых предохранителями // Моделирование Теория, методы и средства. Материалы IV Междунар науч -практ конф, г Новочеркасск, 9 апр 2004 г В 4 чУ Юж-Рос гос техн ун-т (НПИ) -Новочеркасск ЮРГТУ, 2004 -Ч 4 - С 23-25

4 Кужекое СЛ, Влащицкий АВ, Кривенко АИ, Васильев В К, Буханец ДИ Устройство защиты от импульсных перенапряжений // Патент на полезную модель № 43109 от 02 08 2004

5 Кужекое СЛ, Кривенко АИ, Влащицкий АВ, Буханец ДИ, Васильев ВК, Устройство защиты от импульсных перенапряжений // Патент на полезную модель № 42921 от 02 08 2004

6 Куокекое СЛ, Кривенко А И, Влащицкий АВ, Васильев В К, Буханец ДИ Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений // Патент на полезную модель № 43108 от 02 08 2004

7 Долгих В В, Кужекое СЛ, Васильев В К, Буханец ДИ, Кривенко А И, ВчащицкийА В Способ защиты от импульсных перенапряжений // Патент на изобретение № 2264015 от 2 08 04

8 Кужекое СЛ, Влащицкий АВ, Кривенко А И Выбор параметров резистивно-емкостных ограничителей перенапряжений // Кибернетика электрических систем Материалы XXV сессии семинара «Электроснабжение промышленных предприятий и городов», 15-16 октября 2003 г/Юж-Рос гос техн ун-т Новочеркасск Ред журн «Изв вузов Электромеханика», 2004 - С 17-19

9 Кужекое СЛ, Кривенко А И, Впащицкий ABO замене длийной линии цепной схемой при использовании программы схемотехнического моделирования Micro-Cap //Кибернетика электрических систем Материалы XXV сессии семинара «Электроснабжение промышленных предприятий и городов», 15-16 октября 2003 г / Юж-Рос гос техн ун-т Новочеркасск Ред журн «Изв вузов Электромеханика», 2Q04 - С 20-21

10 Кривенко А И, Влащицкий А В Анализ коммутационных перенапряжений, создаваемых предохранителями с наполнителями // Изв вузов Электромеханика 2005 № 1, С 16-18

11 Влащщкий А В Определение параметров первого пика импульса перенапряжения при срабатывании предохранителей с песчаным наполнителем // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими Материалы V Междунар науч -практ конф, - г Новочеркасск, 27 мая 2005 г В 2 ч /Юж -Рос roc техн ун-т (НПИ) -Новочеркасск ЮРГТУ,2005 Ч 1-С 25-28

12 Влащщкий А В, Кривенко А И Исследование коммутационных перенапряжений в электрических сетях напряжением до 1000 В // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика //Двенадцатая Междунар науч -техн конф студентов и аспирантов Тез докл В 3-хт -М МЭИ,2006 Т 3 -С 358-359

13 Кужеков С Л, Влащщкий А В Устройство защиты от импульсных перенапряжений // Проблемы энергосбережения и технической диагностики энергетического оборудования Материалы науч -практ конф, - г Ростов-на-Дону, 15-17 февраля 2006 г - С 44-46

14 Влащщкий А В Определение энергоемкости устройств защиты от перенапряжений, вызванных срабатыванием предохранителей с наполнителем // Изв вузов Электромеханика 2005 №5, С -98-99

15 Куокеков С Л, Кривенко А И, Влащицкий А В, Токмаков ЕГО влияние емкости на амплитуду коммутационных перенапряжений при отключении автоматического выключателя с дугогасительной решеткой // Изв вузов Электромеханика. 2005 № 5, С - 97

16 Влащицкий А В, Якимчук А И Вариант снижения массогабаритных показателей фильтров импульсных перенапряжений // Студенческая научная весна - 2004 Материалы 53-й науч -практ конф студентов и аспирантов ЮРГТУ (НПИ), - г Новочеркасск, 2004 г - С 54-55

17 Кужеков СЛ, Вчащщкий А В, Кривенко А И, Васильев В К, Буханец ДИ Моделирование импульсных коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС постоянного тока // Кибернетика электрических систем Материалы XXVI сессии Всероссийского семинара «Диагностика энергооборудования», 21-24 сентября 2004 г / Юж -Рос гос техн ун-т Новочеркасск Ред журн «Изв вузов Электромеханика», 2004 - С 205206 18 Кривенко А И, Влащщкий АВ, Васильев В К, Буханец ДИ Параметры импульсных коммутационных перенапряжений в автономных электроэнергетических системах // Кибернетика электрических систем Материалы XXVI сессии Всероссийского семинара «Диагностика энергооборудования», 21-24 сентября 2004 г/ Юж-Рос roc техн ун-т Новочеркасск Ред журн «Изв вузов Электромеханика»,2004 -С 206-208

19 Куокеков СЛ, Буханец ДИ, Кривенко А И, Влащицкий А В Защита автономных электроэнергетических систем от импульсных коммутационных перенапряжений // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими Материалы VI Междунар науч -практ конф, г Новочеркасск, 21 апр 2006 г В 2 ч / Юж -Рос roc техн ун-т (НПИ) -Новочеркасск ЮРГТУ, 2006 -Ч 2-С 15-18

20 Буханец ДИ, Васильев В К, Влащщкий АВ, Кривенко А И, Кужеков С Л Импульсные коммутационные перенапряжения, создаваемые предохранителями с наполнителем // VII Симпозиум «Электротехника 2010», Сборник тезисов 24 мая - 26 мая 2005 г -С 164

21 Кужеков С Л, Влащщкий А В Устройство защиты от импульсных перенапряжений // Патент на полезную модель Ns 57056 от 24 03 2006

22 Кужеков С Л, Влащицкий А В, Кривенко А И, Буханец Д И О разработке методик расчета параметров импульсных коммутационных перенапряжений в сетях напряжением до 1 кВ // Кибернетика электрических систем Материалы XXVII сессии семинара «Электроснабжение», Новочеркасск, 27-29 сент 2005 г / Юж -Рос roc техн ун-т Новочеркасск Ред журн «Изв вузов Электромеханика», 2006 158 с [Приложение к журналу] - С 52-53

23 Влащицкий А В Параметры и защита от коммутационных перенапряжений в автономных электроэнергетических системах напряжением до 1 кВ // Изв вузов Электромеханика. 2006 № 6, С - 70

24 Влащицкий А В Обеспечение защиты автономных электроэнергетических систем напряжением до 1 кВ от импульсных коммутационных перенапряжений с помощью устройств защиты поглощающего типа // Изв вузов Сев - Кавк регион Техн науки - 2006 -Приложение № 15 -С 66-67

Личный вклад В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат [1] -анализ работы схемы защиты от импульсных перенапряжений, [2, 8,9] - моделирование работы фильтра коммутационных перенапряжений, резистивно-емкостных ограничителей перенапряжений, процессов распространения коммутационных перенапряжений в линии с распределенными параметрами, [3, 10, 15, 18, 20, 22] - проведение экспериментальных исследований и анализ их результатов, [4, 5, 13, 21] - технические решения, анализ функционирования устройств и практическая реализация устройств, [6, 7] - анализ технических характеристик устройств, [12, 17] — разработка математических моделей, [16] - предложение использовать устройства защиты поглощающего типа на входе фильтров импульсных перенапряжений для снижения требований к электронным компонентам этих фильтров, [19] -анализ комплексной схемы защиты от коммутационных перенапряжений автономной электроэнергетической системы

* * * » *

Влащицкий Андрей Валерьевич

КОММУТАЦИОННЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ

Автореферат

Подписано в печать 21 02 2007 Формат 60x84 '/|б Бумага офсетная Ризография Уел печ л 1,0 Уч-изд л 1,28 Тираж 100 экз Заказ 173

Типография ЮРГТУ(НПИ) 346428, г Новочеркасск, ул Просвещения, 132 Тел , факс (863-52) 5-53-03 E-mail, typography®novoch ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ УРОВНЕЙ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 кВ.

1.1 Описание объекта исследований.

1.2 Состояние задачи определения параметров коммутационных перенапряжений.

1.2.1 Условия возникновения и распространения коммутационных перенапряжений.

1.2.2 Коммутационные перенапряжения при отключении тока автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой.

1.2.3 Коммутационные перенапряжения при срабатывании предохранителей.

1.3 Современные устройства защиты от импульсных перенапряжений для применения в силовых распределительных системах напряжением до 1 кВ.

1.4 Выводы.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА

КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.

2.1 Математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении электрической цепи автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.

2.1.1 Общие положения.

2.1.2 Коммутационные перенапряжения при отключении автоматическим выключателем активно-индуктивной цепи.

2.1.3 Коммутационные перенапряжения при отключении автоматическим выключателем индуктивно-емкостной цепи в случае малых токов среза.

2.1.4 Срез тока при наличии активной нагрузки, шунтирующей электрическую дугу отключения.

2.1.5 Коммутационные перенапряжения при отключении автоматическим выключателем индуктивно-емкостной цепи в случае больших токов среза.

2.2 Математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при срабатывании предохранителя с наполнителем.

2.3 Результаты исследований коммутационных перенапряжений при отключении цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой, проведенные на экспериментальных установках.

2.4 Результаты исследований коммутационных перенапряжений при срабатывании предохранителей с наполнителем, проведенные на экспериментальных установках.

2.5 Выводы.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.

3.1 Определение параметров коммутационных перенапряжений при отключении электрических цепей силовыми полупроводниковыми ключами и другими аппаратами с бездуговой коммутацией.

3.2 Разработка методики расчета параметров коммутационных перенапряжений при отключении электрических цепей автоматическими выключателями.

3.2.1 Параметры коммутационных перенапряжений при отключении автоматическими выключателями активно-индуктивных цепей.

3.2.2 Параметры коммутационных перенапряжений при отключении автоматическими выключателями индуктивно-емкостных цепей.

3.3 Разработка методики расчета параметров коммутационных перенапряжений при срабатывании предохранителей.

3.4 Оценка возможных параметров коммутационных перенапряжений при отключении электрических цепей автоматическими выключателями и при срабатывании предохранителей.

3.5 Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ТРЕБУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК.

4.1 Общие положения.

4.2 Разработка комбинированных устройств поглощающего типа для защиты от импульсных перенапряжений.

4.2.1 Описание принципа действия комбинированного устройства защиты от импульсных перенапряжений.

4.2.2 Определение параметров элементов комбинированного устройства защиты от импульсных перенапряжений.

4.3 Обоснование характеристик типоряда комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений.

4.4 Разработка экспериментального образца комбинированного устройства защиты от импульсных перенапряжений.

4.5 Методика выбора комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений.

4.6 Разработка схемы защиты от внешних импульсных перенапряжений автономных объектов на примере автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока 750 кВ.

4.7 Выводы.

Актуальность темы. В процессе эксплуатации автономных электроэнергетических систем (ЭЭС) напряжением до 1 кВ наблюдаются повреждения электрооборудования при импульсных перенапряжениях, возникающих при коммутации нагрузок выключателями и перегорании предохранителей. В настоящее время указанная проблема обостряется вследствие того, что в автономных ЭЭС постоянно увеличивается доля электрооборудования на базе микроэлектронной, микропроцессорной и силовой полупроводниковой техники (IGBT, MOSFET транзисторы и т.п.), имеющего повышенную чувствительность к импульсным перенапряжениям.

В автономных ЭЭС возможны как внешние, так и внутренние импульсные перенапряжения. Защита от внешних импульсных перенапряжений (грозовых и коммутационных) может быть разработана на основе известной зонной концепции. Значительно чаще возникают, и поэтому, как правило, представляют наибольшую опасность внутренние -коммутационные перенапряжения (КП).

В настоящее время для защиты от КП используют фильтры КП и устройства поглощающего типа на основе варисторов. Недостатками фильтров КП являются их сложность, значительные массогабаритные показатели, а также применимость только на постоянном токе в качестве индивидуальных устройств защиты электроприемников. Устройства защиты поглощающего типа могут использоваться не только в качестве индивидуальных устройств защиты электроприемников, но и в качестве элементов комплексной защиты от импульсных перенапряжений ЭЭС всего автономного объекта. Однако современные устройства защиты не во всех случаях позволяют обеспечить уровень защиты, соответствующий стойкости электрооборудования к импульсным перенапряжениям. Кроме того, в настоящее время практически отсутствуют методики, которые бы позволяли оценить возможные параметры КП и выбрать соответствующие средства защиты от них.

Приведенные соображения объясняют актуальность исследования КП и разработки средств для их снижения в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ.

Решению указанных проблем посвящено большое количество публикаций, как в нашей стране, так и за рубежом. Среди них можно отметить работы Я.Л. Арцишевского, Бакстера, О.Б. Брона, В.А. Бурцева, Г.В. Буткевича, О.А. Глухова, Г.А. Евдокунина, A.M. Залесского, Р.С. Кузнецова, И.П. Кужекина, C.JI. Кужекова, О. Майра, К.К. Намитокова, С.А. Некрасова, JI.K. Сушкова, И.С. Таева, Э. Хабигера, А. Шваба и многих других.

Однако многие вопросы и проблемы еще не решены.

Объектом исследования диссертационной работы являются автономные ЭЭС постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение надежности работы электрооборудования автономных ЭЭС при КП.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• Разработана математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении тока автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.

• Разработана математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при образовании электрической дуги (далее дуга) в предохранителях с наполнителем.

• Разработаны методики, позволяющие определять предельные параметры КП (амплитуду, форму импульса) при отключении цепей коммутационными аппаратами (автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой, предохранителями с наполнителем и коммутационными аппаратами с бездуговой коммутацией), а также параметры КП (ток перегрузки, длительность тока перегрузки, энергию) при установке устройств защиты поглощающего типа.

• Определены предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем.

• Предложены устройства поглощающего типа для защиты от импульсных перенапряжений. Разработанные устройства имеют более низкое по сравнению с варисторами напряжение ограничения, но не имеют сопровождающих токов.

• Определены параметры элементов типоряда устройств поглощающего типа для защиты от импульсных перенапряжений автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории нелинейных электрических цепей, математического моделирования, планирования эксперимента и др.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении электрической цепи автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой, состоящая из трех частей, соответствующих следующим основным случаям коммутаций: 1) отключение активно-индуктивной цепи, 2) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза до 50 А и 3) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза более 50 А. Первая часть модели базируется на использовании динамической вольтамперной характеристики дуги. Вторая часть модели основана на предположении, что срез тока происходит после изменения характера переходного процесса в отключаемой индуктивно-емкостной цепи с апериодического на колебательный. Третья часть модели основана на предположении, что при токах среза более 50 А основную роль в процессе среза тока играет производная проводимости дуги, обусловленная потоками плазмы.

2. Аналитические зависимости удельного сопротивления плавкой вставки предохранителя от поглощенной энергии для стадий нагрева от начальной температуры до температуры кипения.

3. Аналитическая зависимость амплитуды импульса перенапряжения от тока в момент начала кипения материала плавкой вставки.

4. Методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.

5. Методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при срабатывании предохранителей с наполнителем.

Практическая ценность:

1. Предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем позволяют научно обоснованно выбирать устройства защиты.

2. Предложенное и запатентованное комбинированное устройство поглощающего типа обеспечивает эффективное ограничение импульсных перенапряжений.

3. Обоснованы параметры типоряда комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений для применения в условиях автономных ЭЭС. Разработан и испытан один элемент типоряда.

4. Исследования по теме диссертации использованы при выполнении научно-исследовательской работы "Поисковые исследования по разработке новых методов защиты электроэнергетических систем стационарных и подвижных комплексов от импульсных коммутационных перенапряжений на основе поглощающих ограничителей (гос. контракт № 1328,2003 - 2005 г).

Реализация результатов работы.

В ОАО «Электроцентроналадка» (г. Москва) внедрен блок защиты от импульсных перенапряжений автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока напряжением 750 кВ.

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров-электриков по специальности 140211 «Электроснабжение» (в лабораторных занятиях и дипломном проектировании).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII симпозиуме «Электротехника 2010» (г. Москва, 2005 г.); на двенадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, МЭИ, 2006 г.); на научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и технической диагностики энергетического оборудования» (г. Ростов-на-Дону, 2006 г.); на XXV, XXVI и XXVIII сессиях семинара «Кибернетика электрических систем» по тематикам «Электроснабжение промышленных предприятий и городов» и «Диагностика энергооборудования» (г. Новочеркасск, 2003, 2004 и 2006 г.); на III, IV и VI международных научно-практических конференциях «Современные энергетические системы и комплексы и управление ими» (г. Новочеркасск, 2003, 2004 и 2006 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 печатных работ, получены 4 патента на полезные модели устройств защиты от импульсных перенапряжений, 1 патент на изобретение способа защиты от импульсных перенапряжений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения и включает 130 стр. основного машинописного текста, 81 рисунок, 12 таблиц, список литературы из 124 наименований и приложения.

Основные результаты исследований и разработок заключаются в следующем:

1. Предложена математическая модель для расчета коммутационных перенапряжений при отключении электрической цепи автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой, позволяющая определить амплитуду и форму коммутационного импульса. Модель состоит из трех частей, соответствующих следующим основным случаям коммутаций: 1) отключение активно-индуктивной цепи, 2) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза до 50 А и 3) отключение индуктивно-емкостной цепи при токах среза более 50 А. Первая часть модели базируется на использовании динамической вольтамперной характеристики дуги. Вторая часть модели основана на предположении, что срез тока происходит после изменения характера переходного процесса в отключаемой индуктивно-емкостной цепи с апериодического на колебательный. Третья часть модели основана на предположении, что при токах среза более 50 А основную роль в процессе среза тока играет производная проводимости дуги, обусловленная потоками плазмы.

2. Предложена математическая модель, описывающая коммутационные перенапряжения в момент образования дуги при срабатывании предохранителя с наполнителем. Произведено уточнение и дополнение формул расчета цепей с фольговыми электровзрывными размыкателями. Получены аналитические зависимости удельного сопротивления плавкой вставки предохранителя от поглощенной энергии для стадий нагрева от начальной температуры до температуры кипения, а также аналитическая зависимость амплитуды импульса перенапряжения от тока в момент начала кипения материала плавкой вставки.

3. Предложена методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой. Методика базируется на предложенной математической модели для расчета коммутационных перенапряжений при отключении цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой.

4. Предложена методика расчета предельных параметров коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС напряжением до 1 кВ при срабатывании предохранителей с наполнителем. Методика базируется на предложенной математической модели для расчета коммутационных перенапряжений при срабатывании предохранителей с наполнителем.

5. Установлены предельные параметры коммутационных перенапряжений в автономных ЭЭС при отключении электрических цепей автоматическими выключателями с дугогасительной решеткой и при срабатывании предохранителей с наполнителем. Предельные параметры коммутационных перенапряжений зависят от мощности ЭЭС.

6. Предложено и запатентовано комбинированное устройство защиты от импульсных перенапряжений поглощающего типа, которое может быть использовано для защиты автономных ЭЭС постоянного и переменного токов от импульсных перенапряжений.

7. Обоснованы параметры типоряда комбинированных устройств защиты от импульсных перенапряжений поглощающего типа для применения в условиях автономных ЭЭС. Разработан и испытан один элемент типоряда.

8. Разработана схема защиты от внешних импульсных перенапряжений автоматизированной системы контроля изоляции маслонаполненных трансформаторов тока напряжением 750 кВ. Блоки этой схемы внедрены в ОАО «Электроцентроналадка» (г. Москва).

153

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Токарев J1.H. Введение в электроэнергетику. Физические процессы, устройства и системы автоматического управления. - Санкт-Петербург, «Алее», 1999, 223 с.

2. Таев И.С. Электрические контакты и дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения. М., Энергия, 1973,424 с.

3. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций. Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Электрические машины». М., «Энергия», 1976, 552 с.

4. Евдокунин Г.А., Тиллер Г. Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения (технические преимущества и эксплуатационные характеристики). СПб: Изд-во Сизова М.П., 2002, 148 с.

5. P.G. Slade. Vacuum Interrupters: The New Technology for Switching and Protecting Distribution Circuits. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 33, №6, Nov/Dec 1997.

6. D.L. Swindler. A Comparison of Vacuum and SF6 Technologies at 5 38 kV. IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. IA-20, a 5, Sept/Oct 1984.

7. Гиндуллин Ф.А., Гольдштейн В.Г., Дульзон A.A., Халилов Ф.Х. Перенапряжения в сетях 6-35 кВ М.: Энергоатомиздат, 1989. - 192 е.: ил.

8. Зархи И.М., Мещков В.М., Халилов Ф.Х. Внутренние перенапряжения в сетях 6-35 кВ. Л.: Наука. Ленингр. Отд-ние. 1986. - 128 с.

9. Joung A. F. Some researches on current chopping in high voltage circuit breakers. «Ргос. 1ЕЕ», pt. II, vol. VIII, p. 337.

10. Ю.Данилович M.C., Паславский M.O., Поляков Б.И. Коммутационные перенапряжения при включении и отключении электродвигателей. // «Электрические станции», № 1,1973, С. 38-40.

11. П.Кузьмин С.В., Гончаров А.Ф., Тарнопольский В.Г. и др. Анализ внутренних перенапряжений в сетях 6-10 кВ промышленных предприятий Красноярского края//«Техника и технология», №4, 2001, С. 44-47.

12. Беляков Н.Н. Защита от перенапряжений установок с вакуумными выключателями // «Электрические станции», № 9, 1994, С. 65-71.

13. Рыбкин A.M., Лукацкая И.А., Буйнов А.Л. и др. Перенапряжения при отключении вакуумными выключателями трансформаторов без нагрузки и с индуктивной нагрузкой // «Электрические станции», № 5, 1990, С. 62-67.

14. M.Colombo Е., Costa G., Piccarreta L. Results of an investigation on theovervoltages due to a vacuum circuit breaker when switching an H.V. motor. IEEE Transactions of Power Delivery, Vol. 3, № 1. Jan 1988, p. 205-213.

15. Демянчук B.M., Кадомская К.П., Тихонов А.А., Щавелев С.A. Методики оценки перенапряжений, возникающих при отключении электродвигателей вакуумными выключателями.

16. Telander S.H., Wilhelm M.R., Stump К.В. Surge limiters for vacuum circuit breaker switchgear. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 2, № 1, January 1987.

17. Greenwood A.N., Kurtz D.R., Sofianec J.C. A guide to the application of vacuum circuit breakers. IEEE Transaction on Power Application and Systems, Vol. 90, №3, 1971.

18. Yokokura K., Masuda S., Nishikava H. Multiple restriking voltage effect in a vacuum circuit breaker on motor insulation. «IEEE Trans. On PAS», Vol. PAS-100,№ 4, April 1981

19. Коммутационные перенапряжения в энергосистемах: Учеб. пособие / Костенко М.В., Богатенков И.М., Михайлов Ю.А., Халилов Ф.Х. Ленингр. Гос. техн. ун-т., Ленинград, 1990, 101 с.

20. Zhenbiao L. et al, A Theoretical Study on Chopping Current and Fusion Welding Resistance of Contact Materials, J. Huazhong Univ. of Sci, &-Tech. (inChinse), 1994, No. 1

21. R.P.P. Smeets, E. Kaneko, I. Ohshima, Experimental Characterization of Arc Instabilities and Their Effect on Current Chopping in Low-Surge Vacuum Interrupters, Vol. 20, No. 4, pp. 439-446, 8/92.

22. A.M. Chaly, A.T. Chalaya, I.N. Poluyaova, V.N. Poluyanov, The Features of 0,4 kV Motor Interruption by a Vacuum Contactor with Different Contact Materials, XVIIIth ISDEIV in Eindhoven/The Netherlads, pp. 435-438, 1998.

23. Г.А. Евдокунин, C.C. Титенков. Перенапряжения в сетях 6(10) кВ создаются при коммутации как вакуумными, так и элегазовыми выключателями // Новости электротехники 2002. - № 5, С. 62-67.

24. Защита сетей 6-35 кВ от перенапряжений. Под ред. Ф.Х. Халилова, Г.А. Евдокунина, А.И. Таджибаева. Спб.: Энергоатомиздат, 2002. -272 с

25. Васюра Ю.Ф., Гавриков В.И., Евдокунин Г.А. Коммутационные перенапряжения на высоковольтных двигателях собственных нужд электростанций. Электротехника, №12, 1984, С. 34-36.

26. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков А.В. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. М.: Энергоатомздат, 2003. - 768 с.

27. Chaly A, Chalay A. A computer simulation of transformer magnetizing current interruption by a vacuum circuit breaker, Tavrida Electric Ltd, Moscow, Russia.

28. Кесаев И.Г. "Катодные процессы электрической дуги", Москва: Наука, 1968, 278 с.

29. Буткевич Г.В. Дуговые процессы при коммутации электрических сетей. М., «Энергия», 1973, 264 с.

30. Улиссова И.Н. Отключение малых индуктивных токов воздушными выключателями. «Бюллетень ЛПИ (Электротехника)», 1958, № 9.

31. Улиссова И.Н. Токи среза и некоторые предпосылки выбора параметров схемы для испытаний на отключение малых индуктивных токов. «Труды ВЭИ», 1965, вып. 72.

32. Frohlich К. Elektrische Energiesysteme. Vorlesungsteil Technologien, Eidgenossische Technische Hochschule Zurich, 2002, S 86.

33. A.T. Roguski. Experimental investigation of tnhe dielectric recovery strength between the separating contracts of vacuum circuit breakers. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 4, № 2, April 1989.

34. J.F. Perkins, D. Bhasavanich. Vacuum switchgear application study with inference to switching surge protection. IEEE Transaction on Industry -Application, Vol. 19, № 5, September 1983, p. 879-888.

35. Y. Matsui, T. Yokoyama, E. Umeya. Reignition current interruption characteristics of the vacuum interrupters. IEEE Trans, on Power Delivery, Vol. 3, № 4, Oct 1988, p. 1672-1677.

36. Capacitive current switching state of art. Electra, №155,1994.

37. Shunt capacitor bank switching. Stresses and test methods (first part). Electra, №182, 1999.

38. J.L. Haseborg. Transiente Storungen Queleen, Messtechnik, Schutzmassnahmen. Electromagnetishe Vertraglichkeit, WS8, Augsburg 2001.

39. Кужекин И.П., Кудяков К.И., Кондратов О.И. Проблемы защиты от перенапряжений в сетях низкого напряжения.

40. Meppelink J., Mehl J., Trinkwald J. Behaviour of class I lightning current arresters under very fast transient overvoltages. VI International Symposium on Lightning Protection, 2001, Santos, Brazil.

41. ГОСТ 131109-98 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

42. Исследования перенапряжений в сети 0,4 кВ. Сапига Н.Н. (УИПА). Энергетика и электрификация, 2000, №10, С. 14-16.

43. Таев И.С. Электрическая дуга в аппаратах низкого напряжения. М.; Л.: Энергия, 1965.-220 с.

44. Родштейн Л.А. Электрические аппараты низкого напряжения. М., Л.: «Энергия», 1964. - 368 с.

45. Крижановский С.М. К теории вольтамперной характеристики столба нестационарного дугового разряда высокого давления, НТФ, 1965, Т.35, В. 10, С. 1882- 1888.

46. Ионов Ю.Г. Схемы замещения электрической дуги постоянного тока. Электричество, 1986, №12, С. 16- 19.

47. ЗЗ.Таев И.С. Электрические аппараты. М.: Энергия, 1977,272 с.

48. Математическое моделирование электрической дуги. Под ред. B.C. Энгельшта. Фрунзе: Илим, 1983.

49. Егоров В.М., Новиков О.Я. Динамика электрической дуги. Некоторые задачи устойчивости горения электрической дуги. В кн.: Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Под ред. Н.Ф. Жукова. Новосибирск, Наука, 1977.

50. Соколов А.А., Подольский Д.В., Мещеряков В.П. Исследование дуговых процессов в автоматических выключателях. // «Электротехника», №5,2001, С. 16 19.

51. Подольский Д.В., Топчий А.С., Соколов А.А., Самойлов В.В. Исследование дуговых процессов в автоматических выключателях. // «Электротехника», №5,2001, С. 19-21.

52. Mayr O. Uber die Theorie des Lichtbogens und seiner Loschung. «ETZ», 1943, S. 645.

53. Эмпирические дифференциальные уравнения электрических дуг / О.Я. Новиков, В.М. Егоров, Ю.П. Камаева и др. // 4-я Всесоюз. межвуз. конф. по теории и методам расчета нелинейн. электрич. цепей и систем. Ташкент: ТашПИ, 1971. - Вып. 1. - С. 17 - 19.

54. Брон О.Б., Сушков JI.K., Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. Энергия, Л., 1975. 212 с.

55. Miiller О. Dielektrische Wiederverfestigung von Gasentladungsstrecken bei Wechselstromlichtbogen nach dem Stromnulldurchgang. "Elektrie", 1966, Bd. 11, S. 11, S. 413-417 mit Abb.

56. Колонина Л.И., Урюков Б.А. Расчет постоянной времени электрической дуги // Устойчивость горения электрической дуги / Под ред. М.Ф. Жукова. Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1973. - С. 38 - 44.

57. Benenso D.M., Duhan D.P., Nacher С.Н. Dynamic response of coaxial electric arcs // AIAA. 1968. - V. 6, N 5. - P. 150 - 158.

58. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. М.: Машиностроение, 1970.-230 с.

59. Буткевич Ю.В., Суслов М.И. Исследование дуг переменного тока при атмосферном давлении. Электричество, 1936, №5, С. 43 53.

60. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. М.: Издательство иностранной литературы, 1955. - 714 с.

61. Кривенко А.И., Влащицкий А.В. Анализ коммутационных перенапряжений, создаваемых предохранителями с наполнителями //Изв. вузов: Электромеханика. 2005. № 1, С. 16-18.

62. Buxter, Electric Fuses, 1950.

63. Кузнецов Р.С. Аппараты распределения электрической энергии на напряжение до 1000 В. М: «Энергия», 1970. 543 с.

64. Мелькумов A.M., Жиронкина 3.J1. «Электричество», 1947, № 5.

65. Намитков К.К., Хмельницкий Р.С., Аникеева К.Н. Плавкие предохранители.-М.: Энергия, 1979,176 с.

66. Бурцев В.А., Калинин Н.В., Лучинский А.В. Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

67. Wu Н. Berechnung von LichtbogenkurzschluBstromen im Elektroenergieversorgungssystem mit Flussigmetallstrombegrenzer. "Eingereichte Dissertation, 2004,128 S.

68. Шваб А. Электромагнитная совместимость. M.: Энергоатомиздат, 1995. -480 с.

69. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике: Пер. с нем. / И.П. Кужекин; Под ред. Б.К. Максимова. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.

70. Варисторы и разрядники фирмы SIEMENS&MATSUSHITA. М.: ДОДЭКА, 2000. - -48 с.

71. Зайцев Ю.В., Марченко А.Н., Ващенко И.И. Полупроводниковые резисторы в электротехнике. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 134 с.

72. Пантелеев В.А. Вольтамперные характеристики силовых варисторов // «Промышленная энергетика», № 5,2002 г., С. 43-44.

73. Schimanski J. Uberspannungssutz. Theorie und Praxis. Heidlberg, Huthig Verlag, 1996.

74. Habiger E. Handbuch Elektromagnetische Vertraglichkeit: Grundlagen, Massnahmen, Systemgestaltung/Berlin Munchen: Verl.Technik, 1992.

75. Gonschorek K.H., Singer H. Elektromagnetische Vertraglichkeit: Grundlagen, Massnahmen. Stuttgart, Teubner-Verlag, 1992.

76. Кужеков C.JI., Кривенко A.M., Влащицкий A.B., Буханец Д.И., Васильев В.К., Устройство защиты от импульсных перенапряжений //Патент на полезную модель № 42921 от 02.08.2004.

77. Кужеков С.Л., Кривенко А.И., Влащицкий А.В., Васильев В.К., Буханец Д.И. Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений //Патент на полезную модель № 43108 от 02.08.2004.

78. Wetter, М.: Blitzstromableiter und Uberspannungsableiter aktiv koordiniert, -ер 7-2000.

79. J.Pospiech, F.Noack, R.Brocke, P.Hasse, P. Zahlmann, "Self blast spark gaps:a new solution for lightning current arresters in low-voltage mains", Proceedings of 24th International Conference on Lightning Protection (ICLP), pp.746-751, Birmingham, 1998.

80. Brocke, R; Noack, F; Hasse, P; Zahlmann, P.: Eine neue Generation von folgestromlosen Blitzstromableitern. etz Heft 1-2/2001, S. 2-4.

81. Drilling, C; Droldner, M; Jordan, E; Meppelink, J; Trinkwald, J.: Geschlossene Blitzstromableiter mit erweitertem Betriebsbereich. etz Heft 78/2000, S. 2-4.

82. Meppelink,J.; Trinkwald,J.: New technology of spark gap arresters for protection of 120-240 Volt low power mains. VI International Symposium on Lightning Protection. 2001 Santos Brazil.

83. Векслер Г.С., Недочетов B.C., Пилинский В.В. Подавление электромагнитных помех в цепях электропитания. К.: Тэхника, 1990. -167 с.

84. Глухов О.А. Оптимальная коммутация силовых электрических цепей: Научное издание. Йошкар-Ола: Map., 2000. - 186 с.

85. Глухов О.А. Импульсные переходные процессы в автономных электроэнергетических системах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Санкт-Петербург, 2000. 32 с.

86. Долгих В.В., Кужеков С.Л., Васильев В.К., Буханец Д.И., Кривенко А.И., Влащицкий А.В. Способ защиты от импульсных перенапряжений //Патент на изобретение № 2264015 от 2.08.04.

87. Зубов В.И. Методы Ляпунова и их применение. Л.: Изд-во ЛГУ, 1957. -241 с.

88. Физические величины: Справочник/А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. -М.; Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

89. Юб.Кужеков C.J1., Кривенко А.И., Влащицкий А.В., Токмаков Е.Г. О влияние емкости на амплитуду коммутационных перенапряжений при отключении автоматического выключателя с дугогасительной решеткой //Изв. вузов: Электромеханика. 2005. № 5, С. 97.

90. Влащицкий А.В. Определение энергоемкости устройств защиты от перенапряжений, вызванных срабатыванием предохранителей с наполнителем //Изв. вузов: Электромеханика. 2005. № 5, С. 98-99.

91. Буханец Д.И., Васильев В.К., Влащицкий А.В., Кривенко А.И., Кужеков С.Л. Импульсные коммутационные перенапряжения, создаваемые предохранителями с наполнителем //VII Симпозиум «Электротехника 2010», Сборник тезисов 24 мая 26 мая 2005 г. - С. 164.

92. ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ».

93. ПЗ.Кужеков C.JL, Влащицкий А.В., Кривенко А.И., Васильев В.К., Буханец Д.И. Устройство защиты от импульсных перенапряжений //Патент на полезную модель № 43109 от 02.08.2004.

94. Техника высоких напряжений: теоретические и практические и практические основы применения: Пер. с нем. /М. Бейер и др.. М.: Энергоатомиздат, 1989 - 555 с.

95. Кужеков C.JL, Влащицкий А.В. Устройство защиты от импульсных перенапряжений //Проблемы энергосбережения и технической диагностики энергетического оборудования: Материалы науч.-практ. конф., г. Ростов-на-Дону, 15-17 февраля 2006 г. - С. 44-46.

96. Э.В. Вершков, А.В. Жуков, А.В. Калеников, Д.А. Козлов, И.П. Кужекин, C.JI. Кужеков, Б.К. Максимов, О.В. Сарылов, JI.B. Ярных. Электромагнитная совместимость электрической части атомных электростанций. М., Знак, 2006.208 с. Ил.

97. Шинкаренко Г.В. Контроль опорных трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов под рабочим напряжением в энергосистемах Украины. Электрические станции, 2001, № 12.

98. Зеевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Стахов С.В. Основы теории цепей. М. Л.,"Энергия", 1965,444с.

99. В.Д. Разевиг Система схемотехнического моделирования Micro-Cap 6. -М.: Горячая линия-Телеком, 2001.

100. Кужеков С.Л., Влащицкий А.В., Кривенко А.И., Васильев В.К., Буханец Д.И. Устройство защиты от импульсных перенапряжений //Патент на полезную модель № 57056 от 24.03.2006.