автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Исследование и разработка мер, повышающих надежность эксплуатации изоляции электрооборудования мощных тепловых и атомных станций

На правах рукописи

1д-¡Ь-л

ИВАНОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕР, ПОВЫШАЮЩИХ НАДЁЖНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ МОЩНЫХ ТЕПЛОВЫХ И АТОМНЫХ

СТАНЦИЙ

Специальность: 05.14.12 - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете

Научный руководитель: -доктор технических наук, профессор

Кадомская Кира Пантелеймоновна

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Халилов Фирудин Халилович

- кандидат технических наук, с.н.с Михеев Виталий Петрович

I.

Ведущая организация: Институт физико-технических проблем

энергетики Севера Кольского научного центра РАН, г. Апатиты

Защита диссертации состоится 16 июня 2005 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университете 630092, Новосибирск, пр-т К. Маркса 20, НГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан "_"_2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

И.П.Тимофеев

i I? SUS

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Мощные тепловые и атомные станции (ТЭС, АЭС) являются стратегическими источниками выработки электрической энергии в России. Надёжность эксплуатации этих объектов зависит, прежде всего, от надежной работы большого числа технологических систем, одной ич которых является электрическая часть станции. Электрическая часть станции состоит из сети собственных нужд (ССН), сети генераторного напряжения (СГН) и сети выдачи мощности по линиям сверхвысокого напряжения (ВЛ СВН). В последние годы вопросам анализа и защиты от перенапряжений сети собственных нужд, сети генераторного напряжения и сети выдачи мощности по воздушным линиям уделяется достаточно большое внимание, тем не менее, большинство исследований направлено на повышение надёжности отдельных составляющих электрической части станций, без комплексного анализа эксплуатации этих подсистем с учётом их взаимного влияния. Вследствие того, что основное электрооборудование станции - выключатели, кабели, электрические двигатели в настоящее время существенно исчерпали свой ресурс, остро стоит необходимость, во-первых, частичной замены существующего оборудования, а во-вторых, разработки комплексных решений, позволяющих обеспечить наиболее рациональную защиту от внутренних перенапряжений установленного электрооборудования, позволяющую продлить срок его службы

Целью исследований является разработка мер, повышающих надежность эксплуатации изоляции электрооборудования электрической части тепловых или атомных мощных станции при применении комплексного подхода к решению этой задачи.

Сформулированная выше цель исследований определила совокупность задач, которые надлежит решить для каждой из рассматриваемых подсистем. Подсистема собственных нужд (ССН).

• Анализ стационарных режимов замыкания на землю (ОЗЗ).

• Анализ перенапряжений, возникающих на изоляции оборудования ССН при однофазных дуговых замыканиях на землю (ОДЗ).

• Анализ феррорезонансных процессов, обусловленных насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения (ТН) при ОДЗ.

• Защита от перенапряжений изоляции двигателей при их коммутациях. Подсистема сети генераторного напряжения (СГН)

Установка элегазовых генераторных выключателей в системе генераторного напряжения мощных станций выдвигает следующие задачи:

• Разработку математической модели элегазового выключателя и сравнение переходных восстанавливающихся напряжений на его контактах при отключения коротких замыканий в цепи блока с учётом и без учёта процессов в дугогасящей камере.

• Сравнительного анализа феррорезонансных процессов при однофазных дуговых замыканиях в системе генераторного напряжения, оснащенной

генераторным выключателем, и при установке лишь выключателя со стороны высокого напряжения силового трансформатора блока.

• Анализа процессов при синхронизации блока генераторным выключателем

• Исследование процессов, сопровождающих включение блока высоковольтным выключателем при отключённом генераторном выключателе.

Подсистема выдачи мощности станции иа высоком напряжении (BJI СВН)

В последнее время на мощных станциях регистрируются аварийные ситуации, связанные с возникновением несимметричных режимов в сети выдачи мощности по воздушным линиям, оборудованных шунтирующими реакторами (ШР), и последующим отказом защитных и коммутационных аппаратов.

Повышение надежности эксплуатации этой подсистемы поставило, прежде всего, следующие задачи:

• Оценки резонансных условий в режимах несимме гричного одностороннего питания воздушной линии.

• Анализа условий эксплуатации защитных аппаратов - ограничителей перенапряжений, в несимметричных режимах.

• Оценки резонансных условий в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) и условий эксплуатации ограничителей перенапряжений в этой коммутации.

• Оценки перенапряжений, возникающих на контактах выключателей в цикле однофазного автоматического повторного включения.

• Анализа целесообразности применения высоковольтных выключателей с использованием в качестве дугогасящей среды элегаза вместо воздуха.

Научная новизна основных положений и результатов работы может быть сформулирована следующим образом:

• Реализованный в работе комплексный подход к обеспечению надежной эксплуатации изоляции электрооборудования, защитных и коммутационных аппаратов подсистем электрической части таких сложных объектов, как ТЭС и АЭС, позволил выдвинуть дополнительные требования к схемно-аппаратным решениям в рассматриваемых электрических подсистемах.

• Показано, что не учёт динамических свойств вольт-амперной характеристики (ВАХ) ОПН при частотах процессов, превышающих примерно 70-80 кГц, приводит к занижению кратностей перенапряжений, возникающих при коммутациях присоединений с двигателями на 7-10%.

• Показано, что при установке генераторного выключателя надежность питания системы собственных нужд повышается, особенно при оснащении общеблочных секций специальными трансформаторами, оснащенными резисторами в их нейтралях.

• На основе сравнительных расчетов, произведенных с помощью компьютерной программы MATLAB SIMULINK, реализующей собственное переходное восстанавливающееся напряжение (СПВН) на контактах элегазового

выключателя (без учёта процессов в дуге), и переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН, с учетом процессов в дуге, на основе уравнений Майера и Касси), разработанной для выключателя БШМЕИЗ-ИО кУ, было показано, что производить оценку скорости восстанавливающегося напряжения в начальные моменты времени при отключении токов к.з. можно без учёта процессов в ЭДК, т.е. моделируя выключатель в виде идеального ключа.

• Показано, что при установке генераторного элегазового выключателя, оборудованного дополнительными ёмкостями, в случае эксплуатации СГН в режиме изолированной нейтрали, после погасания дуги при ОДЗ возможен установившийся феррорезонанс, обусловленный насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения, при котором токи в первичных обмотках трансформаторов напряжения существенно превышают значения, допустимые по тепловой стойкости ТН.

Практическая значимость результатов работы.

• Разработанные математические модели для исследования переходных процессов в сети собственных нужд, сети генераторного напряжения и сети выдачи мощности по воздушным линиям мощных ТЭС и АЭС могут быть использованы при разработке мероприятий, обеспечивающих как надёжную эксплуатацию изоляции электрооборудования, так и коммутационных и защитных аппаратов этих станций.

• Разработанные требования к принципам организации защиты изоляции электрооборудования электрической сети станции как совокупности ССН, СГН, ВЛ СВН, от внутренних перенапряжений, а также меры, обеспечивающие надёжную эксплуатацию коммутационных и защитных аппаратов могут быть использованы как при реконструкции сетей генераторного напряжения существующих электростанций, так и при проектировании новых ТЭС и АЭС блочного типа.

Достоверность результатов работы основывается на:

• хорошем согласии результатов аналитической и численной методик определения перенапряжений в сетях собственных нужд и генераторного напряжения, а также в схеме выдачи мощности по воздушным линиям;

• применении по-возможности полных математических моделей исследуемых процессов (в том числе теории многофакторного эксперимента, моделирования ограничителей перенапряжений с учётом динамических свойств ВАХ), экспериментальном определения кривых намагничивания трансформаторов напряжения, и использовании экспериментально определенных параметров при разработке математической модели элегазового выключателя

• хорошем согласии результатов расчётов с экспериментальными данными, полученными при помощи цифровых регистраторов процессов на реальном объекте.

Апробация работы и публикации. Отдельные результаты работы и работа

в целом обсуждались на Всероссийских и международных конференциях в

Табризе (Иран), Минске, Москве, Санкт-Петербурге, Томске и Новосибирске, на

семинарах каф. ТиЭВН и факультета Энергетики НГТУ. По теме диссертации в научно-технической периодической литературе опубликовано 3 статьи и 6 текстов докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников, содержащего 67 наименований, и трёх приложений. Объем работы составляет 196 страниц, включая 32 таблицы и 97 рисунков.

Положения, выносимые на защиту:

• Обеспечение надёжной эксплуатации электрооборудования сетей собственных нужд мощных ТЭС и АЭС может быть достигнуто с помощью установки резистора номиналом 500-600 Ом в выделенную с помощью специальных трансформаторов (ТВН) нейтраль сети. ТВН целесообразно устанавливать на общеблочных секциях (ОБС).

• Для защиты присоединений с двигателями от коммутационных перенапряжений ОПН с повышенными защитными характеристиками целесообразно устанавливать непосредственно у двигателей.

• Обеспечение надёжной эксплуатации СГН, а также повышение надёжности питания ССН достигается при установке на генераторном напряжении элегазового выключателя, используемого как в качестве выключателя нагрузки, так и для отключения коротких замыканий в цепи блока.

• Оценка начальной стадии процессов восстановления напряжения на контактах элегазового выключателя при отключении токов к.з может производиться без учёта процессов в его дугогасительной камере, т.е при моделировании выключателя в виде идеального ключа.

• В СГН, оснащённой генераторным элегазовым комплексом с дополнительными ёмкостями, в режиме изолированной нейтрали сети существует опасность возникновения феррорезонансных процессов, обусловленных насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения, после гашения дуги при ОДЗ.

• При оснащении ВЛ СВН шунтирующими реакторами для обеспечения требуемой надежности схемы выдачи мощности от ТЭС и АЭС, необходимо оценивать условия эксплуатации защитных и коммутационных аппаратов во всех несимметричных режимах, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, в том числе и при ликвидации к.з. на ВЛ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы основные задачи исследования, отражена научная новизна работы, её практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту.

Комплексная защита изоляции электрооборудования ССН Состав потребителей, режимы питания, процессы при 033 и ОДЗ в ССН

Системы собственных нужд мощных ТЭС и АЭС - это сети с номинальным напряжением 6 кВ, имеющие близкую структуру, так как обеспечивают

эксплуатацию подобных потребителей в различных технологических процессах. Особенность в организации электроснабжения ССН АЭС заключается лишь в дополнительном резервировании питания и "тройной" надёжности по технологическим и электрическим цепям управления. Типовой состав потребителей ССН мощной тепловой станции приведён на рис. 1

Количество 20

1

1 п In ■ . fl п п

□ Двигатели

■ Трансформаторы 6»* "В_

250 320 400 500 630 800 1000 1600 3150 4000 (000

Мощность, кВт

Рис.1 Типовой состав потребителей ССН мощной ТЭС или АЭС на один блок

В настоящее время ССН крупных ТЭС и АЭС эксплуатируются при различных режимах заземления их нейтрали - изолированной или заземлённой через активное сопротивление номиналом от 100 до 1000 Ом. При эксплуатации сети СН в режиме изолированной нейтрали ёмкостный ток ОЗЗ в различных режимах эксплуатации ССН, диктуемых технологическими процессами, изменяется от 1.6 до 16А, и в минимальных режимах токовая защита нулевой последовательности оказывается нечувствительной, что было неоднократно зафиксировано. При заземлении нейтрали ССН через резистор номиналом 100 Ом, активная составляющая тока ОЗЗ составляет величину порядка 35А, что приводит к преждевременному выходу из строя оборудования по тепловой стойкости. Существенный недостаток проектов заземления нейтрали ССН через сопротивление 100 Ом заключается в необходимости отключении резистора после возникновения ОЗЗ, что зачастую сводит на "нет" все преимущества сети с резистивно-заземлённой нейтралью. Оптимальный номинал сопротивления заземления нейтрали составляет для типовых блоков величину 500-700 Ом. Резистор устанавливается в нейтрали специального трансформатора для выделения нейтрали (ТВН), индуктивное сопротивление по нулевой последовательности которого должно быть существенно меньше сопротивления неотключаемого резистора. Активная составляющая тока ОЗЗ в поврежденном присоединении при установке резисторов указанных выше номиналов составляет величину 6-7А, что позволяет добиться приемлемой чувствительности и селективности токовой защиты нулевой последовательности во всех режимах эксплуатации и обеспечить приемлемый тепловой режим оборудования при ОЗЗ.

При установке в нейтрали ТВН параллельного соединения резистора и управляемого ДГР типа РУОМ или УАРК, достигается как селективность и чувствительность токовых защит, так и бережная эксплуатация оборудования в режимах ОЗЗ. Ток ОЗЗ в месте замыкания при таком способе заземления нейтрали будет содержать лишь активную составляющую. Ёмкостный же ток нулевой

последовательности, протекающий в неповрежденном оборудовании, будет полностью скомпенсирован. Однако, внедрение управляемых ДГР, имеющих масляную изоляцию, в ССН АЭС, недопустимо по нормам пожаробезопасности. Нишей применения управляемых ДГР, включенных параллельно резистору, могут служить сети с большими токами замыкания на землю и существенно переменной емкостной нагрузкой. Надёжность электроснабжения ССН повышается также при оснащении СГН элегазовым генераторным комплексом, который предназначен для отключения, в том числе, токов короткого замыкания в цепи блока (в настоящее время СГН мощных ТЭС и АЭС эксплуатируются или без генераторного выключателя, или с выключателем нагрузки). При отключении блока генераторным выключателем, общеблочные секции ССН продолжают питаться через основной трансформатор собственных нужд (ТСН), что позволяет избежать автоматического перехода на резервное питание от сети ВН. Последнее обстоятельство является дополнительным преимуществом для такого выбора мест V

установки ТВН, как общеблочные секции (при установке ТВН на ОБС требуемое их количество на один блок равно числу секций, например, четырех ТВН (рис.2), при установке же на вводах ОБС и на магистрали резервного питания требуется в этой же схеме ССН блока - 6 ТВН (предложение А.И.Гаврилко).

Рис.2. Рациональные места установки ТВН в ССН АЭС (черным цветом обозначены выключатели, включенные при питании ССН от сети генераторного

напряжения)

Номерами на рис.2 показаны места установки ТВН по предложению А.И. Гаврилко. Таким образом, при комплексном подходе к обеспечению надёжности и СГН, и ССН, становится возможным более рациональный подход к решению поставленной задачи по изменению режима нейтрали сети (переход от режима изолированной нейтрали ССН на режим с резистивно-заземленной нейтралью)

Математическая модель, используемая для расчёта переходных процессов при ОДЗ, позволяет оценивать как перенапряжения на неповреждённых фазах, так и установившиеся феррорезонансные процессы в сети при учете насыщения магнитопроводов тр ансформаторов напряжения (ТН) электромагнитного типа.

Для достоверности анализа феррорезонансных процессов кривая намагничивание ТН типа ЗНОЛ-6 была снята экспериментально. Исследования показали, что при установке на каждой ОБС ТВН с резистором в нейтрали номиналом 500 Ом токи в обмотках ВН ТН (рис.3,а,б) при ОДЗ не превышают допустимых значений, при этом исключается эскалация перенапряжений на неповреждённых фазах сети. Единственным недостатком установки ТВН на ОБС является эксплуатация в режиме изолированной нейтрали участка магистрали резервного питания (МРП) от резервного трансформатора собственных нужд до выключателя, на котором установлены два ТН (ввод №5 на рис 2). Расчёты показывают, что при ОДЗ на этом участке возможны опасные феррорезонансные явления на высших гармониках, приводящие к перенапряжениям, достигающих 4-5 ИГт Однако при установке в рассечку открытого треугольника ТН сопротивления 25 Ом резонансные условия нарушаются. При проектировании новых объектов, целесообразно использовать антирезонансные ТН электромагнитного типа (НАМИ). При установке в нейтрали параллельного соединения ДГР и резистора, процессы при ОДЗ определяются, в основном резистором. Следовательно, при таком способе заземления нейтрали процессы при ОДЗ не вносят никаких дополнительных требований ни к величине сопротивления резистора, ни к величине индуктивности ДГР, определяемой требованиями ограничения токов при 033.

а /п л т

а) б)

Рис.3. Компьютерные осциллограммы токов в первичных обмотках ТН после погасания дуги; пг=5, Сф=2.4 мкФ; а) изолированная нейтраль, б) резистивно-

заземлённая нейтраль

Коммутация включения двигателей

Анализ процессов, сопровождающих включение ЭД выключателями различных типов в эксплуатации, позволяет сделать вывод, что любой выключатель, в том числе и с трёхфазным приводом, имеет временной разброс при включении полюсов. При этом могут возникнуть условия, при которых на невключённых фазах, а также на коммутируемой фазе, появляются перенапряжения, опасные как для корпусной, так и дл- витковой изоляции

двигателя. Важность оценки перенапряжений при включении двигателей заключается в том, что в ССН, как правило, происходят десятки и сотни операций включения и отключения в год, в зависимости от назначения двигателя. В качестве расчётных коммутаций были приняты - плановое включение заторможенного двигателя, включение двигателя на неустранённое ОЗЗ на шинах секции, включение двигателя в процессах АВР или АПВ.

Поставленная задача решалась при вероятностном подходе к определению перенапряжений на двигателе с использованием теории многофакторного эксперимента, позволившей построить регрессионный полином связи функции отклика (перенапряжений на двигателе или токов в ОПН) со случайными факторами (длиной кабеля, мощностью двигателя, углом включения первого полюса и временного разброса во включении двух других полюсов). На рис.4,а,б приведены характерные компьютерные осциллограммы процессов на фазах двигателя при включении с учётом временного разброса полюсов выключателя, и графическое изображение ортогонального композиционного плана при трех факторах. Анализ показал, что как кратности неограниченных перенапряжений, так и максимумы токов в ОПН, подчинены р-распределению. Ограничение перенапряжений при включении двигателя может быть возложено на защитные аппараты типа ОПН первой или второй группы по энергоемкости при длительно выдерживаемом напряжении порядка 6 кВ (например, на аппарат ОПН-6 ЗАО «ФЕНИКС-88»). Эта энергоемкость аппарата будет достаточна, если нейтрали секций будут заземлены через высокоомное активное сопротивление, так как в последнем случае не возникает эскалации опасных перенапряжений при ОДЗ, характеризуемой, как правило, повышенными нагрузками на ОПН.

ит/Шт

О 100200300400500600700800 мкс

а) б)

Рис.4. Компьютерные осциллограммы процессов при включении двигателя (а) и графическое изображение ортогонального композиционного плана (б)

При выборе параметров ЯС-цепочки для защиты двигателя от перенапряжений, необходимо учитывать, что параметры ЯС-цепочки нельзя настроить на одновременное демпфирование составляющих разных частот, которыми характеризуются процессы при включении двигателей. Наибольшей эффективности защитных мер (ОПН или ЯС-цепочки) отвечает их установка непосредственно у двигателя. Установка этих аппаратов за выключателем

присоединения в начале кабеля в ССН ТЭС и АЭС недопустима из-за неэффективности с точки зрения ограничения коммутационных перенапряжений на электрических двигателях.

Коммутация отключения ЭД вакуумными выключателями

В настоящее время всё большее распространение в ССН мощных станций получают вакуумные выключатели (ВВ), которые по сравнению с маломасляными и электромагнитными выключателями имеют большие преимущества: высокий механический и коммутационный ресурсы, отсутствие в необходимости проведения текущего и капитального ремонтов, высокое быстродействие, малые габариты и вес. К основным свойствам вакуумной дугогасящей камеры (ВДК), определяющим процесс отключения, следует, прежде всего, отнести: ток среза при отключении тока промышленной частоты, процесс восстановления напряжения между расходящимися контактами выключателя после погасания 'дуги, предельную скорость подхода к нулю высокочастотного тока, возникающего при повторных зажиганиях дуги в выключателе, при которой произойдет её погасание. Особенностью при отключении присоединений ВВ является свойство вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) гасить высокочастотный ток при прохождении его через нуль, что в некоторых случаях сопровождается повторными зажиганиями в ВДК и существенными перенапряжениями как на корпусной, так и на витковой изоляции ЭД. Компьютерная осциллограмма начальной стадии процесса при отключении двигателя приведена на рис.5.

иМт

4

2

О -2

-4

05 1 1.5 2 2 5 ¡сх10<

Рис.5. Процессы на главной изоляции неразвернувшегося двигателя при отключении его вакуумным выключателем

Как видно из приведённой компьютерной осциллограммы, неограниченные перенапряжения на главной изоляции электродвигателя достигают недопустимых кратностей. Если использовать в качестве мер защиты от перенапряжений ОПН или ЛС-цепочки, устанавливаемые у двигателя, можно добиться приемлемого уровня защиты корпусной изоляции двигателя. Но для обеспечения приемлемого уровня витковых перенапряжений, наиболее эффективным средством является

увеличение скорости восстановления электрической прочности в ВДК после погасания высокочастотной дуги до уровня порядка 75-85 кВ/мс. Следует отметить, что такая характеристика ВДК в настоящее время достигнута, например, фирмой SIEMENS.

О моделировании ВАХ ОПН при расчётах перенапряжений, возникающих при коммутации присоединений с ЭД/

Поскольку процессы при коммутациях присоединений с ЭД характеризуются достаточно высокими частотами, оценка которых приведена в работе, несомненный интерес представляет анализ влияния динамических свойств ВАХ ОПН на эта процессы. На рис 6,а,б приведены модели ОПН без учёта и с учётом динамических свойств их ВАХ. Анализ результатов расчетов позволяет сделать вывод, что моделирование ОПН без учёта динамических свойств ВАХ при расчёте перенапряжений в рассматриваемых схемах, характеризующихся высокой частотой (при малых длинах кабелей и мощных двигателях) приводит к занижению кратностей перенапряжений на двигателе на 5-19 %, что влияет главным образом на оценку надежности эксплуатации «старых» двигателей. На присоединениях, характеризуемых меньшими частотами собственных колебаний (менее 70-80 кГц), моделирование ОПН без учёта динамических свойств ВАХ допустимо, так как расхождение в расчётах при учёте и не учёте динамических свойств ВАХ составляет примерно 2-5%.

L0 L1

со

АО

а) б)

Рис 6. Схема замещения ОПН без учёта (а) и с учётом (б) динамических свойств

ВАХ

Комплексная защита изоляции электрооборудования СТО

В настоящее время на некоторых станциях генераторы в блоках коммутируются выключателями с воздушным дугогашением, входящими в состав аппаратного комплекса типа КАТ (комплекс аппаратный генераторный). На мощных блоках (800 и более МВт) либо нет генераторных выключателей, либо установлены выключатели нагрузки типа КАГ, не предназначенные для отключения токов к.з. Опыт эксплуатации мощных блоков показывает о крайней необходимости установки элегазовых генераторных комплексов-выключателей, способных отключать как токи короткого замыкания на генераторном напряжении, так и выполнять синхронизацию блока. Одной из главных причин необходимости установки таких генераторных комплексов является обеспечение надёжного питания ССН, особенно для АЭС.

Разработка модели элегазового выключателя

Попытки математического описания дуговых процессов в выключателях огносятся к 1940-50 годам, когда исследователями Касси и Майером были

получены зависимости проводимости дуги от тока и напряжения дуги, отражающие электрические свойства реального дугового промежутка в выключателях. Полученные уравнения не учитывали некоторых факторов, несомненно, влияющих на процессы горения дуги (свойства контактного материала, температуры дуги, размера дуги и многих других). Тем не менее, экспериментальные исследования показывают, что уравнения Майера и Касси при опытном нахождении недостающих параметров, входящих в состав уравнений, достаточно полно описывают дуговые процессы в выключателях, и построенные на их базе математические модели имеют хорошую сходимость с экспериментальными результатами На рис.7,а,б представлены процессы при отключении предельного тока выключателем БШМЕШ-ПО кУ, амплитудой 57 кА. В первом случае при компьютерной реализации полной модели элегазового выключателя, во втором - при моделировании выключателя в виде идеального ключа. Из сравнения осциллограмм, приведенных на рис.7, можно сделать вывод о том, что моделирование выключателя в виде идеального ключа даёт достоверную информацию о скорости восстановления напряжения, так как после погасания дуги скорости восстановления напряжения в сравниваемых моделях одинаковы Из рис.7,а, однако, видно, что при отключении тока в элегазовом выключателе произошло два повторных зажигания. Таким образом, оценку максимальной скорости восстановления электрической прочности при отключении токов короткого замыкания можно производить без учёта процессов в элегазовой дугогасящей камере, т.е. при моделировании элегазового выключателя в виде идеального ключа.

кВ, кА ^ - 1

:: V . V ■ . \

О 001 002 003 004 005 1с ° 001 002 003 004 (-с а) б)

Рис.7. Процессы на контактах выключателя при отключении тока; а) модель элегазового выключателя, учитывающая процессы в дуге, б) модель выключателя в виде идеального ключа.

Анализ собственных переходных восстанавливающихся напряжений (СПВН) на контактах генераторных выключателей при отключении токов короткого замыкания

Расчетные точки К.З для определения СПВН на контактах первого полюса выключателя при отключении трехфазных коротких замыканий приведены на рис 8. В качестве расчетного случая принималось отключение к.з. в точке КЗ,

определяющее требования как к разрывной мощности выключателя, так и к его коммутационной способности.

Рис 8.Расчетные точки К 3 для определения СПВН на контактах первого полюса выключателя при отключении трехфазных коротких замыканий

Исследования, проведенные для типовой АЭС, показали, что без установки дополнительных ёмкостей со стороны трансформатора и генератора, максимальная скорость восстановления напряжения составляет примерно 11 кВ/мкс, что почти в два раза превышает максимальную допустимую скорость - 56 кВ/мкс, регламентированную для элегазового генераторного выключателя. Установка дополнительной емкости величиной 260 нФ со стороны трансформатора и 100-130 нФ со стороны генератора приводит к снижению скорости восстановления напряжения до величины порядка 2 6-2.7 кВ/мкс. Необходимо отметить, что установка дополнительной емкости со стороны генератора несущественно влияет на СПВН.

Феррорезонансные процессы в цепях блоков

В сети генераторного напряжения на магистрали генератор - блочный трансформатор при отсутствии генераторного выключателя как правило, установлены два трансформатора напряжения (ТН). Генераторный элегазовый комплекс оснащается четырьмя ТН. Суммарная ёмкость СГН при его установке практически удваивается за счет дополнительных ёмкостей. Компьютерные исследования показали, что при двух, трёх и четырёх эксплуатируемых одновременно ТН при однофазном дуговом замыкании (ОДЗ) в СГН после погасания дуги возможны установившиеся опасные феррорезонансные явления, при которых величина тока в первичных обмотках ТН превышает допустимые значения, определяемые тепловой стойкостью ТН. В СГН без генераторного выключателя установившийся феррорезонанс возникает при одном эксплуатируемом ТН. В качестве защиты сети от перенапряжений и опасных феррорезонансных процессов в ТН при ОДЗ, целесообразно либо заземлять нейтраль генератора через активное сопротивление, либо устанавливать специальные антирезонансные трансформаторы типа НАМИ (рис 9).

КЗ ВГ

К2

/И, А

0 01 0 03 0 05 О ОТ 0 09 а)

0 01

0 03 б)

0 05 1с

Рис.9. Токи в обмотке ВН ТН. а) ТН типа НАМИ, нейфаль генератора изолирована; б)ТН типа ЗНОЛ, нейтраль генератора заземлена через активное сопротивление 1.26 кОм

При включении силового трансформатора выключателем со стороны ВН, в случае отключённого генераторного выключателя (например, в процессе синхронизации блока), могут также возникнуть феррорезонансные явления, обусловленные насыщением магнитопроводов ТН, подключенных со стороны обмотки НН силового трансформатора. Возникающий ток нулевой последовательности в обмотке ВН ТН может превысить уставку земляного реле, включенного в рассечку обмотки ТН, соединенной в треугольник. Эти процессы получили названия "ложной земли" в сети генераторного напряжения. При отключенном генераторе емкость схемы определяется лишь емкостью ошиновки от обмотки НН силового трансформатора до генераторного выключателя и входной емкостью ТСН (если он ненагружен). На рис. 10,а,б приведен процесс при включении выключателя 750 кВ при отсутствии разброса при включении отдельных полюсов выключателя и идентичности кривых намагничивания фаз двух ТН, без учёта и с учётом ёмкости генераторного выключателя. Поскольку напряжение срабатывания земляного реле 15 В, то в первом случае защитой будет • сформирован сигнал на отключение блока, при установке же на стороне НН

силового трансформатора дополнительной защитной емкости 0.26 мкФ, «ложной земли» не возникает и при отсутствии в разомкнутом треугольнике ТН сопротивления 25 Ом.

Процессы при синхронизации блока генераторным выключателем

В рассматриваемой коммутации предполагается, что силовой трансформатор подключен к шинам РУ ВН, включение же блока для выдачи его мощности осуществляется элегазовым генераторным выключателем. Наибольшие перенапряжения возникают при включении первого полюса выключателя и задержке во временах включения второго и третьего полюсов. Это связано с тем, что в этом случае возникает наибольшее напряжение на нейтрали генератора. Максимальное напряжение на контактах выключателя наблюдается при 8=л, т.е при "грубой" синхронизации блока. Максимальный ток через ОПН типа РОЫМ-Н-22 АВВ, установленный со стороны обмотки низшего напряжения

трансформатора блока, составил 257А, удельная поглощаемая энергия - 0.023 кДж/кВ, т.е. требования к энергоемкости аппарата отвечают первой группе.

а) б)

Рис. 10 Напряжение 3 ио на разомкнутых обмотках ТН при включении выключателя со стороны ОРУ ВН при отключённом генераторном выключателе; без учёта (а) и с учетом (б) ёмкости генераторного комплекса

Защита изоляции электрооборудования В Л СВН в схеме выдачи мощности АЭС и ТЭС

Схема выдачи мощности является последней ступенью в цепочке выработки-распределения электрической энергии на мощных тепловых и атомных станциях. От надёжной эксплуатации электрооборудования воздушных линий сверхвысокого напряжения (ВЛ СВН) зависит как стабильная работа генераторов станции так и в целом системы, а следовательно, надежность снабжения электроэнергией потребителей В настоящее время в эксплуатации произошёл ряд аварий, связанных с возникновением неполнофазных режимов ВЛ из-за отказа коммутационных аппаратов- воздушных выключателей типа ВВБ, ВВБК, ВНВ, имеющих на напряжении 750 кВ до 16 разрывов на полюс, и как следствие, разрушение ограничителей перенапряжений нелинейных (ОПН), из-за воздействия на них повышенных значений квазистационарных перенапряжений, приводящих к недопустимым токовым и энергетическим нагрузкам ОПН. Повышенные значения квазистационарных напряжений в неполнофазных режимах ВЛ ВН обусловлены тем, что эти ВЛ при их достаточно большой протяженности оснащены шунтирующими реакторами (ШР). Неполнофазные же режимы могут возникнуть как при осуществлении штатных коммутаций, сопровождающих однофазное автоматическое повторное включение ВЛ (ОАГ1В), так и при отказе полюсов выключателей при осуществлении коммутаций включения и отключения (в том числе и при трехфазном автоматическом повторном включении). Для выработки рекомендаций, направленных на повышение надежности эксплуатации ВЛ ВН в схемах выдачи мощности от АЭС и ТЭС, разработаны соответствующие методики и проанализированы:

• вынужденные составляющие напряжения в различных несимметричных режимах схем, содержащих ВЛ ВН,

• переходные процессы на отключенной (отключенных) с двух сторон фазах с целью оценки напряжения на этих фазах, определяющих надежность эксплуатации как неотключаемых защитных аппаратов (ОПН), так и продольной изоляции выключателей.

Компьютерные исследования, достоверность которых подкреплена сравнением с результатами регистрации процессов на BJI ВН в схеме выдачи мощности АЭС, показали, что повышенные значения вынужденной составляющей напряжения при несимметричном одностороннем включении фаз ВЛ 500 и 750 кВ при длинах ВЛ 150-300 км, 300-500 км и 550-750 км наблюдаются, при установке двух, трех и четырех реакторов, соответственно

Для успешности ОАПВ необходимо соблюдение следующих условий:

• Погасание дуги за приемлемое время бестоковой паузы ОАПВ, (порядка 1-

1.5 с);

• Ограниченное напряжение на отключенной фазе после погасания дуги, не

представляющее опасности как для изоляции электрооборудования, подключенного к этой фазе (в основном, ШР), так и для защитных аппаратов типа ОПН;

• Приемлемый уровень перенапряжений, возникающих при включении фазы

в цикле успешного ОАПВ;

• При двухстороннем отключении фазы в циклах успешного ОАПВ и при

непогасании душ подпитки и последующем отключении трех фаз в цикле ТАПВ обеспечение надежной эксплуатации продольной изоляции между контактами выключателя.

На рис.11 приведены сочетания количества ШР и диапазонов длин BJI 750 кВ, при которых наблюдается недопустимое повышение напряжения на отключённой фазе в цикле ОАПВ с точки зрения тепловой стойкости ОПН. Необходимо отметить, что при резонансе на отключённой фазе в цикле бестоковой паузы ОАПВ между контактами выключателя возможны недопустимо большие перенапряжения в виде биений.

км

490

£ 500 ■ —_

■ ззз Н|

§ 400 • 326 г- ■

I 300. ■

3 200- 131163 ■ ■

1 2 3

Количество ШР

Рис.11.Резонансные зоны в цикле бестоковой паузы ОАПВ BJI 500 и 750 кВ

Перед установкой безыскровых аппаратов ОПН на BJI СВН и подстанциях СВН, предназначенных для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений, необходимо производить детальную оценку условий, в которых будет эксплуатироваться аппарат. В эксплуатации имеются случаи, когда, например, установленный аппарат неоднократно подвергался нерасчётным

токовым нагрузкам из-за коммутации ВЛ без ШР, в результате которой произошёл взрыв фарфоровой покрышки аппарата и дальнейшее развитие аварии. Основной мерой предотвращения нештатных квазистационарных резонансных режимов может служить соответствующая настройка релейной защиты и автоматики. Замена выключателей с воздушным дугогашением на элегазовые выключатели, имеющими меньшее количество разрывов на полюс и более высокую коммутационную способность, также приведет к уменьшению аварийности. Исследование переходных процессов, сопровождающих коммутации, связанные с ОАПВ, проводилось применительно к схеме выдачи мощности на напряжении 750 кВ одной из АЭС. Для этой АЭС автор располагал зарегистрированными на АЭС осциллограммами соответсвующих процессов, что позволило проверить, правомочность предложенных в работе как аналитической методики расчета, так и компьютерного моделирования с помощью пакета МАТЪАВ втиНпк. В математической модели реализована модель дуги с ^

переменным сопротивлением, что отражает реальное поведение открытой дуги при ОАПВ. Для проверки достоверности компьютерных экспериментов , было проведено сравнение компьютерных и реальных осциллограмм, полученных на цифровом регистраторе процессов. На рис 12 а,б представлены компьютерная и зарегистрированная с помощью цифрового регистратора осциллограммы тока в повреждённой фазе ВЛ-750 кВ длиной 396 км с двумя ШР при ОАПВ.

10 кА

05

16

б)?;

Рис.12 Компьютерная осциллограмма тока в повреждённой фазе (а) и осциллограмма, зарегистрированная с помощью цифрового регистратора (б)

В работе аналитически и численно с помощью программы 51МШЛЫК в среде МАТЪАВ проанализированы электростатическая и электромагнитная составляющие стационарного тока подпитки дуги. Полученные значения токов подпитки дуги в ВЛ-750 кВ (длина ВЛ 396 км с двумя ШР) оказались достаточно близкими: 90 и 84 А, соответственно. На рис.13 представлена характерная компьютерная осциллограмма тока в дуге, полученная на математической модели (ВЛ-750 кВ длиной 396 км с двумя шунтирующими реакторами).

0 15 0 2 0 25 0 3 0 35 t, с

Рис.13. Компьютерная осциллограмма тока подпитки дуги на ВЛ-750 кВ длиной 396 км, оснащенной двумя шунтирующими реакторами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По работе могут быть сделаны выводы как методического характера, так и

по существу рассмотренных вопросов.

К основным методическим выводам можно отнести следующие:

1. Разработка мероприятий по увеличению надёжности эксплуатации изоляции электрооборудования мощных ТЭС и АЭС должна производиться при комплексном подходе к анализу подсистем: сетей собственных нужд, генераторного напряжения и схем выдачи мощности на высоком напряжении, с учётом взаимного влияния этих подсистем.

2. Разработанные математические модели для исследования переходных процессов в сетях ССН, СГН и ВЛ СВН в схеме выдачи мощности могут быть использованы как при выборе мер защиты электрооборудования этих сетей от внутренних перенапряжений, так и для исследования надежности эксплуатации нового электрооборудования, внедряемого в рассмотренные подсистемы.

3. Моделирование В АХ ОПН без учёта её динамических свойств при исследовании перенапряжений, связанных с коммутациями включения и отключения присоединений с электродвигателями в ССН, приводит при частотах процессов более 70-80 кГц к занижению кратностей перенапряжений вплоть до 10-i уУо.

4. Коммутационная способность генераторных элегазовых выключателей при отключении коротких замыканий в цепях блоков АЭС и ТЭС может оцениваться при их моделировании в виде идеального ключа, так как учет процессов в дугогасительной камере практически не влияет на максимальную скорость восстановления напряжения между расходящимися контактами выключателя.

Основные выводы, относящиеся к существу рассмотренных вопросов, можно сформулировать следующим образом: Комплексная защита изоляции электрооборудования ССН 1. При эксплуатации ССН в режиме изолированной нейтрали при минимальной её нагрузке (обусловленной технологическими требованиями), возможно неселективное срабатывание токовой защиты нулевой последовательности вследствие малого тока замыкания на землю при 033. Кратности перенапряжений при коммутации фидеров для поиска места повреждения в

этом случае достигают 4-5 Ufa что не допустимо для корпусной изоляции двигателей. Кроме того, при ОДЗ после погасания дуги возможны установившиеся феррорезонансные процессы, обусловленные намагничиванием магнитопроводов ТН типа ЗНОЛ-6.

2 Резистивное заземление нейтрали ССН, с номиналом резистора (500-700 Ом), выбранным исходя из разряда максимальной ёмкости сети при ОДЗ в течение примерно половины периода промышленной частоты, позволит полностью исключить опасные феррорезонансные процессы, снизить перенапряжения при ОДЗ, а также обеспечить селективную и чувствительную релейную защиту электрооборудования при 033.

3. Оптимальным вариантом мест установки трансформаторов для выделения нейтрали (ТВН) сети при применении её резистивного заземления являются общеблочные секции (ОБС). Такой вариант особенно предпочтителен при установке в сетях генераторного напряжения блоков генераторных выключателей.

4. Надёжной эксплуатации главной и витковой изоляции двигателей при их коммутациях вакуумными выключателями можно добиться при скорости восстановления электрической прочности между контактами выключателя не менее 75-85 кВ/мс, а также с помощью ОПН, установленным на зажимах двигателя, а не в ячейке за выключателем присоединения. Применение RC-цепочек целесообразно для присоединений, характеризующихся небольшим диапазоном частот собственных колебаний, возникающих при коммутации

эд.

5. Для обеспечения надёжной защиты изоляции оборудования от перенапряжений, обусловленных феррорезонансными процессами при ОДЗ на участке шинопровода магистрали резервного питания, эксплуатируемой в ждущем режиме, необходимо либо оснастить ТН сопротивлением 25 Ом в разомкнутых треугольниках, либо устанавливать в сети СН антирезонансные ТНтипа НАМИ.

6. Применение параллельного соединение управляемого ДГР и резистора целесообразно только в ССН с большими токами замыкания на землю. Процессы при ОДЗ при установке в нейтрали сети параллельного соединения ДГР и резистора определяются в основном резистором и не вносят дополнительных требований при выборе его номинала.

Защита изоляции электрооборудования сетей генераторного напряженния

(СГН)

1. Повышение надёжности эксплуатации оборудования как СГН, так и ССН может быть достигнуто установкой в сети генераторного напряжения комплекса, в состав которого входит элегазовый выключатель, отключающий не только токи нагрузки, но и токи короткого замыкания. Конденсаторы, входящие в состав генераторного элегазового комплекса, служат не только для защиты от грозовых перенапряжений, но и являются основным средством для снижения скорости восстановления напряжения между контактами выключателя до 2-2.5 кВ/мкс при отключении токов к з в цепях блока.

2. Исследование процессов после погасания дуги при ОДЗ в СГН показало, что при реальном количестве ТН возможен установившийся феррорезонанс, так как суммарная ёмкость защитных конденсаторов генераторного комплекса сопоставима с ёмкостью всего генераторного оборудования. Изменение параметров кривой намагничивания ТН в достаточно широком диапазоне не приводит к «срыву» опасного феррорезонанса, условия существования которого достаточно устойчивы..

3. При включении блока высоковольтным выключателем при отключённом генераторном выключателе, но при установке элегазового генераторного комплекса, оснащенного дополнительной ёмкостью со стороны трансформатора,«ложной земли» не возникает, так как условия существования феррорезонанса, обусловленного насыщением магнитопроводов ТН, в этом случае не выполняются.

4. Надежная защита изоляции электрооборудования СГН от феррорезонансных процессов и коммутационных перенапряжений может быть достигнута применением либо резистивного заземления нейтрали генераторов, либо установкой антирезонансных ТН типа НАМИ и ограничителей перенапряжений с параметрами, характерными, например, для аппарата POLIM-H-22 ABB - УЭТМ.

Защита изоляции электрооборудования BJI СВН в схеме выдачи мощности

от ТЭС и АЭС

1. При проектировании и эксплуатации линий высокого и сверхвысокого напряжения в схемах выдачи мощности от АЭС и ТЭС, оснащённых шунтирующими реакторами (ШР), необходимо анализировать возможность возникновения резонансных режимов во всех нештатных ситуациях, будь то одностороннее симметричное или несимметричное включение, или пауза в цикле ОАПВ. При недостаточно полном анализе таких режимов, обусловленных как отказами полюсов выключателей, так и штатной коммутацией ОАПВ, возможно повреждение как самих выключателей, так и оборудования, установленного на BJI, например защитных аппаратов типа ОПН. Следует отметить, что такие повреждения были неоднократно зафиксированы в эксплуатации.

2. Приведенная аналитическая методика определения вынужденных составляющих напряжения на BJI при её одностороннем симметричном и неполнофазном питании, а также оценки вынужденной и переходной составляющих напряжения на отключённой фазе в цикле ОАПВ могут быть использованы в проектной практике при разработке системы релейной защиты и автоматики с целью исключения резонансных условий на BJI ВН как в штатных, так и в нештатных ситуациях.

3. В схемах выдачи мощности на напряжениях 500 и 750 кВ и использовании стандартных опор на эти классы напряжения при характерных длинах BJI порядка 350-450 км в неполнофазных квазистационарных режимах резонансным условиям отвечает подключение к BJI трех ШР стандартных мощностей. При меньших длинах BJI резонансные условия могут наблюдаться

при двух реакторах, при больших длинах (до 500-600 км) - при четырех реакторах.

4. Во время бестоковой паузы ОАПВ, а также в ином несимметричном режиме, когда включены две фазы, а одна отключена, на отключённой фазе и на контактах выключателя возникают биения, амплитуда которых зависит в основном от величины напряжения на отключённой фазе в момент её двухстороннего отключения. При выполнении резонансных условий, на контактах выключателя возникают недопустимые перенапряжения, порядка 34 Ufin, что может привести к выходу из строя выключателя.

5. Основной мерой предотвращения нештатных и штатных квазистационарных резонансных режимов может служить как соответствующая настройка релейной защиты и автоматики, так и замена выключателей с воздушным дугогашением на элегазовые выключатели, имеющими меньшее количество разрывов на полюс и более высокую коммутационную способность, чем воздушные выключатели.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Гаврилко А.И., Иванов A.B., Кадомская К.П. Режимы заземления нейтрали в сетях собственных нужд атомных электрических станций. Сб. научн. тр.-Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002-№1(31)- С.101-110.

2. Гаврилко А.И., Иванов A.B., Кадомская К.П. О режимах заземления нейтрали в сетях собственных нужд атомных электрических станций. Материалы международной научно-практической конференции "Перенапряжения и надёжность эксплуатации электрооборудования, технологии координации изоляции и эксплуатации современных технических средств от перенапряжений в сетях с изолированной и резонансно заземлённой нейтралью", 31 марта - 05 апреля 2003 года, выпуск 1, г. С-Петербург.: Изд-во ПЭИПК, 2003,- С.57-66.

3. Гаврилко А.И., Иванов A.B., Кадомская К.П. Мероприятия, повышающие надёжность сетей собственных нужд атомных электрических станций. "Научное обеспечение безопасного использования ядерных энергетических технологий", сборник материалов, 30 июня - 4 июля 2003 г., г.Удомля. -С.93-101.

4. Иванов A.B., Кадомская К.П. Перенапряжения и защита от них в электрических сетях, содержащих вращающиеся машины. Материалы международной научно-технической конференции "Перенапряжения и надёжность эксплуатации электрооборудования", 5-9 апреля 2004 года, выпуск 3, г. Минск.: Изд-во ПЭИПК, г. С-Петербург, 2004. - С. 365-372.

5. Иванов A.B., Кадомская К.П. О целесообразности оснащения нейтрали сетей средних классов напряжения параллельным соединением дугогасящего реактора и резистора.// Энергетик, 2004,№6. -С 28-30

6. A. Ivanov., К. Kadomskaya. Improvement of performance reliability of auxiliary electrical networks at high-power thermoelectric stations. 2nd International Conference on Technical and Physical Problems in Power

Engineering TPE-2004, 6-8 September, Tabriz-Iran. Conference Proceeding -P.673-676. (Разработка мер, повышающих надёжность эксплуатации сети собственных нужд мощных тепловых и атомных станций).

7. Иванов А.В. О резистивном заземлении нейтральной точки сети. Сборник докладов IX международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных "Современные техника и технологии" 7-11 апреля, г. Томск.2003 г.- С.46

8. Иванов А.В. Исследование и разработка способов оптимизации схемы заземления нейтрали сети собственных нужд атомных электрических станций. Сборник докладов Второй научно-технической конференции молодых специалистов электроэнергетики - 2003, 15-19 сентября, г. Москва.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.-С. 26-29

9. Гаврнлко А.И., Иванов А.В. Некоторые особенности эксплуатации электротехнического оборудования атомных станций.// Электро, 2004, №6. — С.32-35.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел. 46-08-57 формат 60x84/16, объем 1,5 п.л., тираж 100 экз., заказ № 576 , подписано в печать 29.04.05г.

РНБ Русский фонд

2006-4 15765

»-8 737

i

Введение.

1 .Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования сети собственных нужд мощных ТЭС и АЭС.

1.1 Схема сети собственных нужд (ССН) атомных электрических станций

АЭС) и параметры основного электрооборудования.

1.1.1 Схемы сетей собственных нужд АЭС и режимы их эксплуатации.

1.1.2 Параметры основного электрооборудования.

1.1.3 Анализ аварийных режимов работы СН и выбор расчётных схем

1.1.4 Уровни изоляции основного электрооборудования ССН и расчетные коммутации при исследовании перенапряжений.

1.1.5 Выводы по разделу 1.1.

1.2 Токи однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в сети СН

1.2.1 Токи 033 на общеблочных секциях.

1.2.2 Токи 033 при питании от магистрали резервного питания (МРГТ) при установке дугогасящего реактора (ДГР) параллельно высокоомному резистору.

1.2.3 Соображения по организации релейной защиты на присоединениях.

1.2.4 Выводы разделу 1.2.

1.3 Процессы, сопровождающие однофазные дуговые замыкания на землю (ОДЗ) в ССН.

1.3.1 Постановка исследований.

1.3.2 Расчетная схема и математическая модель, описывающая переходные процессы при ОДЗ.

1.3.3 Выводы по разделу 1.3.

1.4 Анализ эффективности установки ДГР параллельно высокоомному резистору при ОДЗ.

1.4.1 Расчетная схема для исследования процессов при ОДЗ и результаты расчетов.

1.4.2 Выводы по разделу 1.4.

1.5 Исследование перенапряжений, возникающих при включении двигателей в ССН.

1.5.1 Постановка исследований.

1.5.2 Математическая модель исследуемых процессов.

1.5.3 О моделировании ОПН при анализе перенапряжений, возникающих при включении и отключении присоединений с электрическими двигателями.

1.5.4 Плановое включение заторможенного двигателя.

1.5.5 Включение двигателя на неустранённое ОЗЗ на шинах секций.

1.5.6 Включение двигателя в процессе АВР или АПВ.

1.5.7 Защита двигателя при установке ЯС-цепочки.

1.5.8 Выводы по разделу 1.5.

1.6 Перенапряжения, возникающие при отключении неразвернувшихся двигателей вакуумными выключателями.

1.6.1 Постановка задачи.

1.6.2 Исследование процессов при отключении двигателей вакуумнымим выключателями. Математическая модель процессов.

1.6.3 Анализ неограниченных перенапряжений.

1.6.4 Анализ собственных частот колебаний процесса для определения способа моделирования ОПН.

1.6.5 Требования к ВДК при оснащении присоединений с двигателями.

1.6.6 Выводы по разделу 1.6.

2. Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования сети генераторного напряжения мощных ТЭС и АЭС.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Разработка модели элегазового выключателя и сравнение ПВН и СПВН при отключении токов.

2.2.1 Математическое описание электрических свойств дуговых процессов в выключателях.

2.2.2 Сравнение процессов СПВН и ПВН при отключении токов.

2.2.3 Выводы по разделу 2.2.

2.3 Анализ собственных переходных восстанавливающихся напряжений (СПВН), возникающих на контактах генераторных выключателей при отключении токов короткого замыкания в цепях блоков и формирование требований к отключающей и коммутационной способности элегазовых выключателей.

2.3.1 Расчётная схема для исследования процессов СПВН на контактах генераторных выключателей.

2.3.2 Результаты расчётов.

2.3.3 Анализ результатов и требования к параметрам выключателя с точки зрения процессов СПВН при отключении к.з. в блоке.

2.4 Феррорезонансные процессы, сопровождающие однофазные дуговые замыкания в цепях блоков.

2.4.1 Расчётная схема для анализа феррорезонансных процессов, сопровождающих ОДЗ.

2.4.2 Анализ установившихся феррорезонансных процессов, сопровождающих ОДЗ в сети генераторного напряжения.

2.4.3 Выводы по разделу 2.4.

2.5 Процессы при синхронизации блока генераторным выключателем.

2.6 Феррорезонансные процессы, возникающие при включении блока выключателем с ОРУ СВН при отключенном генераторном выключателе.

2.6.1 Постановка задачи и расчётная схема для анализа феррорезонансных процессов.

2.6.2 Выводы по разделу 2.6.

3. Защита от перенапряжений изоляции электрооборудования воздушных линий высокого напряжения в схеме выдачи мощности от ТЭС и АЭС.

3.1 Постановка исследований.

3.2 Квазистационарные режимы одностороннего питания BJIВН.

3.2.1 Параметры BJI СВН.

3.2.2 Симметричный режим односторонне включённой BJI.

3.2.3 Несимметричные режимы односторонне включённой BJI.

3.2.4 Выводы по разделу 3.2.

3.3 Процессы при однофазном автоматическом повторном включении (ОАПВ)ВЛВН.

3.3.1 Критерии успешности цикла ОАПВ

3.3.2 Процессы в цикле бестоковой паузы ОАПВ.

3.3.3 Аналитический анализ переходных процессов на отключённой фазе.

3.3.4 Анализ переходных процессов на контактах выключателя.

3.3.5 Моделирование переходных процессов при ОАПВ и сравнение полученных результатов с осциллограммами, полученными при помощи цифровых регистраторов.

3.3.6. Выводы по подразделу 3.3.

3.4 Анализ условий эксплуатации ОПН в несимметричных режимах.

3.4.1. Условия эксплуатации ОПН в режимах одностороннего питания и в цикле ОАПВ.

3.5 Выводы по третьему разделу.

Актуальность проблемы

Мощные тепловые и атомные станции (ТЭС, АЭС) являются стратегическими источниками выработки электрической энергии в России. Надёжность эксплуатации этих объектов зависит, прежде всего, от надежной работы большого числа технологических систем, одной из которых является электрическая часть станции. Электрическая часть станции состоит из сети собственных нужд (ССН), сети генераторного напряжения (СГН) и схемы выдачи мощности по линиям сверхвысокого напряжения (BJI СВН). В последние годы вопросам анализа и защиты от перенапряжений ССН [1-5], СГН [6-8] и BJI СВН [9] уделяется достаточно большое внимание, тем не менее, большинство исследований направлено на повышение надёжности отдельных составляющих электрической части станций: либо ССН, либо СГН, либо BJI СВН в схемах выдачи мощности от мощных электрических станций, без комплексного анализа эксплуатации этих подсистем при учёте их взаимного влияния. Так, например, при комплексном подходе к обеспечению надёжности питания СГН и ССН стал возможным более обоснованный подход перевода сети СН из режима изолированной нейтрали к резистивно-заземлённой [10-12].

Вследствие того, что основное электрооборудование станции — выключатели, кабели, электрические двигатели в настоящее время существенно исчерпали свой ресурс [13, 14], остро стоит необходимость, во-первых, частичной замены существующего оборудования, а во-вторых, разработки комплексных решений, позволяющих обеспечить наиболее рациональную защиту от внутренних перенапряжений существующего оборудования [15]. На формирование концепций исследований большое влияние оказали труды P.A., Вайнштейна, Г.А. Евдокунина, А.И.Гаврилко, К.П. Кадомской, А.И. Шалина, Ф.Х. Халилова, А.К.Черновца и др.

Сформулированная выше цель исследований определила совокупность задач, которые надлежит решить для каждой из рассматриваемых подсистем. Подсистема ССН

• Анализ стационарных режимов замыкания на землю (ОЗЗ).

• Анализ перенапряжений, возникающих на изоляции оборудования ССН при однофазных дуговых замыканиях на землю (ОДЗ).

• Анализ феррорезонансных процессов, связанных с насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения (ТН) при ОДЗ.

• Защита от перенапряжений изоляции двигателей при их коммутациях.

Подсистема СГН

Внедрение генераторных выключателей в СГН мощных станций выдвигает следующие задачи:

• Разработку математической модели элегазового выключателя и сравнение переходных восстанавливающихся напряжений с учётом и без учёта процессов в его дугогасящей камере.

• Сравнительного анализа феррорезонансных процессов при ОДЗ в СГН оснащенной генераторным выключателем и при установке в блоке лишь выключателя ВН.

• Анализа процессов при синхронизации блока генераторным выключателем.

• Исследование процессов, сопровождающих включение блока выключателем ВН при отключённом генераторном выключателе.

Подсистема выдачи мощности станции на высоком напряжении

В последнее время на мощных станциях регистрируются аварийные ситуации, связанные с возникновением несимметричных режимов на ВЛ СВН, оборудованных шунтирующими реакторами (ШР), и последующим отказом защитных и коммутационных аппаратов.

Требование повышения надежности эксплуатации этой подсистемы поставило, прежде всего, следующие задачи.

• Оценки резонансных условий в режимах несимметричного одностороннего питания ВЛ ВН.

• Анализа условий эксплуатации защитных аппаратов типа ОПН в несимметричных режимах.

• Оценки резонансных условий в цикле ОАПВ и условий эксплуатации ОПН в этой коммутации.

• Оценки перенапряжений, возникающих на контактах выключателей в цикле ОАПВ с точки зрения воздействия на продольную изоляцию выключателя.

• Анализа целесообразности применения выключателей СВН с использованием в качестве дугогасящей среды элегаза вместо воздуха.

Очевидно, что решение сформулированных задач должно опираться на разумное сочетание экспериментальных исследований и исследований, проводимых с помощью математических моделей.

Научная новизна основных положений и результатов работы может быть сформулирована следующим образом:

• Реализованый в работе комплексный подход к обеспечению надежной эксплуатации изоляции электрооборудования, защитных и коммутационных аппаратов подсистем электрической части таких сложных объектов, как ТЭС и АЭС, позволил выдвинуть дополнительные требования к схемно-аппаратным решениям в ССН и СГН.

• Показано, что при установке генераторного выключателя надежность питания ССН повышается, особенно при оснащении общеблочных секций специальными трансформаторами, оснащенными резисторами в их нейтралях.

• Показано, что не учёт динамических свойств вольт-амперной характеристики (ВАХ) ОПН при частотах процессов, превышающих примерно 70-80 кГц, приводит к занижению кратностей перенапряжений, возникающих при коммутациях присоединений с двигателями на 7-10%.

На основе сравнительных расчетов, произведенных с помощью компьютерных программ, реализующих собственное переходное восстанавливающееся напряжение (СПВН) на контактах элегазового выключателя и ПВН с учетом процессов в дуге (разработанной на основе выключателя БШМЕШ-ПО кУ, реализующей уравнения Майера и Касси с использованием экспериментальных данных) было показано, что производить оценку скорости восстанавливающегося напряжения при отключении токов к.з. можно без учёта процессов в ЭДК, т.е. моделируя выключатель в виде идеального ключа.

Показано, что при установке генераторного элегазового выключателя, оборудованного дополнительными ёмкостями, в случае эксплуатации СГН в режиме изолированной нейтрали, возможен установившийся феррорезонанс, обусловленный насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения, при котором токи в первичных обмотках ТН существенно превышают значения, допустимые по тепловой стойкости ТН.

Практическая значимость результатов работы разработанные математические модели для исследования переходных процессов в ССН, СГН и в ВЛ СВН могут быть использованы при разработке мероприятий, обеспечивающих надёжную эксплуатацию как изоляции электрооборудования, так и защитных и коммутационных аппаратов этих электрических подсистем; разработанные требования к принципам организации защиты изоляции электрооборудования электрической сети станции как совокупности ССН, СГН, ВЛ СВН, от внутренних перенапряжений, а также меры, обеспечивающие надёжную эксплуатацию коммутационных и защитных аппаратов могут быть использованы как при реконструкции сетей генераторного напряжения существующих электростанций, так и при проектировании новых ТЭС и АЭС блочного типа.

Достоверность результатов работы основывается на: достаточно хорошем согласии результатов аналитической и численной методик определения перенапряжений в ССН, СГН и BJI СВН, применением по-возможности полных математических моделей исследуемых процессов (в том числе теории многофакторного эксперимента, моделирования ОПН с учётом динамических свойств ВАХ), экспериментальном определения кривых намагничивания ТН, и использовании экспериментально определенных параметров при разработке математической модели элегазового выключателя. • хорошем согласии ряда компьютерных расчётов с экспериментальными данными, полученными при помощи цифровых регистраторов процессов на реальном объекте.

Положения, выносимые на защиту: Обеспечение надёжной эксплуатации электрооборудования сетей собственных нужд мощных ТЭС и АЭС может быть достигнуто с помощью установки резистора номиналом 500-600 Ом в выделенную с помощью специальных трансформаторов (ТВН) нейтраль сети. ТВН целесообразно устанавливать на общеблочных секциях (ОБС). Для защиты присоединений с двигателями от коммутационных перенапряжений, ОПН с повышенными защитными характеристиками целесообразно устанавливать непосредственно у двигателей. Обеспечение надёжной эксплуатации сетей генераторного напряжения (СГН), а также повышение надёжности питания ССН достигается при установке на генераторном напряжении выключателя, используемого как в качестве выключателя нагрузки, так и для отключения коротких замыканий в цепи блока.

Оценка процессов восстановления напряжения на контактах генераторного элегазового выключателя при отключении токов к.з может производиться без учёта процессов в его дугогасительной камере , т.е при моделировании выключателя в виде идеального ключа.

• В СГН, оснащённой генераторным элегазовым комплексом с дополнительными ёмкостями, в режиме изолированной нейтрали сети существует опасность возникновения феррорезонансных процессов, обусловленных насыщением магнитопроводов трансформаторов напряжения, после гашения дуги при ОДЗ.

• При оснащении ВЛ СВН шунтирующими реакторами для обеспечения требуемой надежности схемы выдачи мощности от ТЭС и АЭС, необходимо оценивать условия эксплуатации защитных и коммутационных аппаратов во всех несимметричных режимах, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, в том числе и при ликвидации к.з. на ВЛ.

Апробация работы и публикации. Отдельные результаты работы и работа в целом обсуждались на Всероссийских и международных конференциях в Табризе (Иран), Минске, Москве, Санкт-Петербурге, Томске и Новосибирске, на семинарах каф. ТиЭВН и факультета Энергетики НГТУ. По теме диссертации в научно-технической периодической литературе опубликовано 3 статьи и 6 текстов докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников, 67 наименований и 3 приложений. Работа проиллюстрирована 32 таблицами и 97 рисунками.

Основные выводы, относящиеся к существу рассмотренных вопросов, можно сформулировать следующим образом: Комплексная защита изоляции электрооборудования ССН

1. При эксплуатации ССН в режиме изолированной нейтрали при минимальной её нагрузке (обусловленной технологическими требованиями), возможно неселективное срабатывание токовой защиты нулевой последовательности вследствие малого тока замыкания на землю при 033. Кратности перенапряжений при коммутации фидеров для поиска места повреждения в этом случае достигают 4-5 Щт, что не допустимо для корпусной изоляции двигателей. Кроме того, при ОДЗ после погасания дуги возможны установившиеся феррорезонансные процессы, обусловленные намагничиванием магнитопроводов ТН типа ЗНОЛ-6. 2 Резистивное заземление нейтрали ССН, с номиналом резистора, выбранным исходя из разряда максимальной ёмкости сети при ОДЗ в течение примерно половины периода промышленной частоты, позволит полностью исключить опасные феррорезонансные процессы, снизить перенапряжения при ОДЗ, а также обеспечить селективную и чувствительную релейную защиту электрооборудования при ОЗЗ.

3. Оптимальным вариантом места установки трансформаторов для выделения нейтрали (ТВН) являются общеблочные секции (ОБС). Такой вариант особенно предпочтителен при установке в сетях генераторного напряжения блоков генераторных выключателей.

4. Надёжной эксплуатации главной и витковой изоляции двигателей при их коммутациях вакуумными выключателями можно добиться при скорости восстановления электрической прочности между контактами выключателя не менее 75-85 кВ/мс, а также с помощью ОПН, установленным на зажимах двигателя, а не в ячейке за выключателем присоединения. Применение ЛС-цепочек целесообразно для присоединений, характеризующихся небольшим диапазоном частот собственных колебаний, возникающих при коммутации ЭД.

5. Для обеспечения надёжной защиты изоляции оборудования от перенапряжений, обусловленных феррорезонансными процессами при ОДЗ на участке шинопровода МРП, эксплуатируемой в ждущем режиме, необходимо либо оснастить ТН сопротивлением 25 Ом в разомкнутых треугольниках, либо устанавливать в сети СН антитрезонансные ТН типа НАМИ.

6. Применение параллельного соединение управляемого ДГР и резистора целесообразно только для ССН с большими токами замыкания на землю. Процессы при ОДЗ при установке в нейтрали сети параллельного соединения ДГР и резистора определяются в основном резистором и не вносят дополнительных требований при выборе его номинала.

Защита изоляции электрооборудования сетей генераторного напряжения (СГН)

1. Повышение надёжности эксплуатации оборудования как СГН, так и ССН может быть достигнуто установкой в сети генераторного напряжения комплекса, в состав которого входит элегазовый выключатель, отключающий не только токи нагрузки, но и токи короткого замыкания. На примере математической модели элегазового выключателя 81ешепз

110 кВ показано, что неучёт процессов в ЭДК при определении скорости восстановления напряжения между контактами выключателя не приводит к ошибочному результату. Таким образом, оценку ПВН можно производить без учёта процессов в дуге.

2. Конденсаторы, входящие в состав генераторного элегазового комплекса, служат не только для защиты от грозовых перенапряжений, но и являются основным средством для снижения скорости восстановления напряжения между контактами выключателя до 2-2.5 кВ/мкс при отключении токов к.з в цепях блока.

3. Исследование процессов после погасания дуги при ОДЗ в СГН показало, что при установке двух ТН возможен установившийся феррорезонанс, так как суммарная ёмкость защитных конденсаторов генераторного комплекса сопоставима с ёмкостью всего генераторного оборудования. Изменение параметров кривой намагничивания ТН в достаточно широком диапазоне не привело к «срыву» опасного феррорезонанса, т.е. условия существования которого достаточно устойчивы.

4. Исследование феррорезонансных процессов при включении блока высоковольтным выключателем при отключённом генераторном выключателе ("ложная земля") показало, что при установке дополнительной ёмкости со стороны трансформатора, земляная защита не будет давать сигнал на запрет включения блока, так как напряжение на разомкнутом треугольнике ТН в этом случае не превышает уставки защиты.

5. Надежная защита изоляции электрооборудования СГН от феррорезонансных процессов и коммутационных перенапряжений может быть достигнута применением либо резистивного заземления нейтрали, либо установкой ТН типа НАМИ и ограничителей перенапряжений с параметрами, характерными, например, для аппарата POLIM-H-22 ABB — УЭТМ.

Защита изоляции электрооборудования BJI СВН в схеме выдачи мощности от ТЭС и АЭС

1. При проектировании и эксплуатации линий высокого и сверхвысокого напряжения в схемах выдачи мощности от АЭС и ТЭС, оснащённых шунтирующими реакторами (ШР), необходимо анализировать возможность возникновения резонансных режимов во всех нештатных ситуациях, будь то одностороннее симметричное или несимметричное включение, или пауза в цикле ОАПВ. При недостаточно полном анализе таких режимов, обусловленных как отказами полюсов выключателей, так и штатной коммутацией ОАПВ, возможно повреждение как самих выключателей, так и оборудования, установленного на BJI, например защитных аппаратов типа ОПН. Следует отметить, что такие повреждения были неоднократно зафиксированы в эксплуатации.

2. Приведенная аналитическая методика определения вынужденных составляющих напряжения на BJ1 при её одностороннем симметричном и неполнофазном питании, а также оценки вынужденной и переходной составляющих напряжения на отключённой фазе в цикле ОАПВ может быть использована в проектной практике при разработке системы релейной защиты и автоматики с целью исключения резонансных условий на BJI ВН как в штатных, так и в нештатных ситуациях.

3. В схемах выдачи мощности на напряжениях 500 и 750 кВ и использовании стандартных опор на эти классы напряжения при характерных длинах BJI порядка 350-450 км в неполнофазных квазистационарных режимах резонансным условиям отвечает подключение к BJI трех ШР стандартных мощностей. При меньших длинах BJI резонансные условия могут наблюдаться при двух реакторах, при больших длинах (до 500-600 км) — при четырех реакторах.

4. Во время бестоковой паузы ОАПВ, а также в ином несимметричном режиме, когда включены две фазы, а одна отключена, на отключённой, фазе и на контактах выключателя возникают биения, амплитуда которых зависит в основном от величины напряжения на отключённой фазе в момент её двухстороннего отключения. При выполнении резонансных условий, на контактах выключателя возникают недопустимые перенапряжения, порядка 3-4 что может привести к выходу из строя выключателя.

5. Основной мерой предотвращения нештатных и штатных квазистационарных резонансных режимов может служить как соответствующая настройка релейной защиты и автоматики, так и замена выключателей с воздушным дугогашением на элегазовые выключатели, имеющими меньшее количество разрывов на полюс.

В процессе исследований, результаты которых изложены выше, было показано, что надёжность таких сложных объектов как сеть собственных нужд, сеть генераторного напряжения, схема выдачи мощности ВЛ СВН мощных ТЭС и АЭС необходимо рассматривать с точки зрения комплексного подхода к обеспечению надёжности, с учётом влияния, взаимодействия сетей, в процессе выработки электроэнергии и во внештатных ситуациях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По работе могут быть сделаны выводы как методического характера, так и по существу рассмотренных вопросов.

К основным методическим выводам можно отнести следующее

1. Разработка мероприятий по увеличению надёжности эксплуатации изоляции электрооборудования крупных ТЭС и АЭС должна производиться при комплексном подходе к работе подсистем: сетей собственных нужд, генераторного напряжения и схем выдачи мощности на высоком напряжении, с учётом взаимного влияния этих подсистем.

2. Разработанные математические модели для исследования переходных процессов в сетях ССН, СГН и ВЛ СВН в схеме выдачи мощности могут быть использованы как при выборе мер защиты электрооборудования данных сетей от внутренних перенапряжений, так и для исследования надежности эксплуатации нового электро оборудования, внедряемого в рассмотренныеподсистемы.

3. Исследования показали, что моделирование В АХ ОПН без учёта динамических характеристик при коммутации включения и отключения присоединений с электродвигателями в ССН, приводит к занижению кратностей перенапряжений вплоть до 15%, в зависимости от частоты исследуемых процессов.

4. Неучёт процессов в дугогасительных камерах элегазовых выключателей не приводит к ошибке при расчёте максимальной скорости восстановления напряжения в элегазовых выключателях при отключении токов к.з в сети генераторного напряжения, что позволяет при оценке коммутационной способности этого выключателя моделировать его в виде идеального ключа.

1. Виштибеев A.B., Кадомская К.П., Копылов Р.В. Перенапряжения в сетях собственных нужд электрических станций и защита от них. — Электроэнергетика: Сб. научн. тр. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - С. 123-132.

2. IEEE Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. (IEEE std. 142-1991), Published by the IEEE inc., NJ, 1992.

3. Gary N. Wang, William M. M off art, Laslie J. Vegh, Frank J. Veicht.

4. High-resistance grounding and selective ground fault protection for a major industrial facility. IEEE Trans, on IA, vol. IA-20, №4, 1984.

5. Хныков B.A. Грозовые перенапряжения в блоках электрических станций и защита от них.// Сборник научных трудов НГТУ. — 1998г.-№4(13). С.101.

6. Кадомская К.П., Хныков В.А. Переходные восстанавливающиеся напряжения на контактах коммутационных аппаратов при отключении блока силовой трансформатор кабельная линия.// Научный вестник НГТУ.- 1998г.-№2(5).-С.117.

7. Виштибеев A.B., Кадомская К.П., Максимов Б.К., Хныков В.А. Защита от перенапряжений сетей генераторного напряжения блоков электрических станций.// Электрические станции.-2000.-№7.

8. Ю.Гаврилко А.И. О замыканиях на землю в сетях собственных нужд электростанций// Энергетик.-2001.-№4. — С.20

9. П.Гаврилко А.И. О месте установки выделяющих нейтраль трансформаторов в сети собственных нужд электростанций// Энергетик.-2002.-№8. С.27-29

10. З.Дьяков A.B. Некоторые проблемы развития электроэнергетики России// Энергетик.-2001.-№9, С.2-3.

11. Ремезов А.Н. Проблемы технического перевооружения и продление ресурса оборудования электростанций// Электрические станции.-1999.-№9, С.77-79.

12. Гаврилко А.И. Комплекс токовых защит нулевой последовательности собственных нужд электростанций. Издание учебно-тренировочного пункта Калининской атомной электрической станции.-2002

13. Циркуляр Ц-01-88 от 23.09.1988 "О повышении надежности сетей 6 кВ собственных нужд энергоблоков АЭС".- Министерство атомной энергетики СССР.

14. Циркуляр Ц-01-97(Э) "О повышение надежности сетей собственных нужд энергоблоков АЭС" срок введения с 2.07.1997 по 31.12.2001.

15. Подъячев В.Н., Плессер М.А., Беляков H.H., Кузьмичева К.И. Глубокое ограничение перенапряжений при замыканиях на землю в сети собственных нужд ТЭС.-//Энергетик.-1999.-№2.-С.20-21

16. Гаврил ко А.И. О месте установки выделяющих нейтраль трансформаторов в сети собственных нужд электростанций.-//Энергетик.-2002.-№8.-С.27-29.

17. Беляков H.H. Исследование перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6 и 10 кВ с изолированной нейтралью // Электричество.-195 7г.-№5 .-С .31 -3 6.

18. Лисицын Н.В. Аварийные режимы в сетях с изолированной нейтралью и способ контроля изоляции // Электрические станции.-1996.-№1.-С.42-48

19. Разевиг Д.В. Техника высоких напряжений. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1976.-488 с.21 .Petersen W. Ground fault currents in highvoltage system, E.T.Z., 37, 1916, 512, 493.

20. Вильгейм P., Уотерс M. Заземление нейтрали в высоковольтных установках. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959.

21. Джуварлы Ч.М. К теории перенапряжений от заземляющих дуг в сети с изолированной нейтралью // Электричество.-1953.-№6.-С. 18-27.

22. Обабков В.К., Целуевский Ю.Н. Устройства автокомпенсации ёмкостных и активных составляющих типа УАРК в системах энергоснабжения с резонансным заземлением нейтрали // Промышленная энергетика.-1989-№3.-С. 17-21

23. Обабков В.К. Принцип построения измерителей расстройки компенсации ёмкостных токов в сетях 6-35 кВ. // Электрические станции.-1992.-№ 10.

24. Ефимов Ю.К., Шишкина О.Г., Обабков В.К., Целуевский Ю.Н. Система автоматического подавления дуговых замыканий в сетях собственных нужд энергоблоков 500 Мвт // Электрические станции. — 1992-№5.

25. Обабков В.К., Обабкова Н.Е. Теоретические и экспериментальные исследования возможностей создания автокомпенсатора ёмкостных токов на основе дугогасящего реактора с подмагничиванием // Электрические станции.-2001 .-№10.-С.44-55.

26. Евдокунин Г.А., Тилер Г. "Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения" (технические преимущества и эксплуатационные характеристики). СПб.: Издательство Сизова М.П., 2000.-114 с.

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

28. Васюра Ю.Ф., Евдокунин Г.А. Коммутационные перенапряжения при самозапуске высоковольтных двигателей // Электротехника.- 1985.-№12.

29. Васюра Ю.Ф., Гамилко В.А., Евдокунин Г.А., Утегулов Н.И.

30. Защита от перенапряжений в сетях 6-10 кВ // Электротехника.-1994,-№5/6.

31. Yokokura К., Matsuda S., Atsumi К., Capasitor switching capability of vacuum interrupters with CuW contact material. IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 10, №2, April 1995.

32. Gibbs J.D., Koch D., Malkin D.P., Cornick K.J. Comparison of performance of switching technologies on E CIGRE motor simulation circuit. "IEEE Transaction on Power Delivery ", Vol.4 №36 July 1989.

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

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

35. Roguski A. T. Experimental investigation of the dielectcric recovery strength between the separation contacts of vacuum circuit breakers. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol.4, №2, April 1989.

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

37. AZ.Gibbs J.D., Koch D., Malkin D.P., Cor nick K.J. Investigation of Prestr iking and current chopping in Medium Voltage SF6 Rotating Arc and Vacuum Switchgear. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol.4, №1, Jan 1989.

38. J.Kosmac, P.Zunko, A. Statistical. Vacuum Circuit Breaker Model for simulation of Transient Overvoltages. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol.10. №I, Jan 1995.

39. Nishikava H., Yokokura K., Matsuda S. A method of evaluating a circuit breaker for a capacitor bank and suppression of restriking overvoltages. IEEE Transaction on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-102, №6, Jan 1983.

40. Безносое A.A. Влияние модели нелинейного ограничителя перенапряжений на расчетную эффективность защиты изоляции электрооборудования. Магистерская диссертация.-2003.-78 с.

41. Ограничители перенапряжений тип-MWK-ABB .ASEA Brown BOVERY. -Публикация ЗАО АББ Y3TM.-RUNET/A-21 .-Изд-ие 1.1996-04.

42. Номенклатурный перечень продукции ЗАО «Феникс-88».1. Новосибирск.-200254 .Pinceti P.,Giannettoni М. A simplified model for zinc oxide surge arresters //IEEE Trans.on Power Delivery, Vol. 14, No.2, April 1999.-P.393-397.

43. Циркуляр Ц-5-98(Э) "О защите от коммутационных перенапряжений при использовании вакуумных выключателей в сетях собственных нужд 6кВ энергообъектов".

44. Mayr, O.: "Beitrage zur Theorie des Statischen und des Dynamichen Lichtbogens", Archiv fur Elektrotechnik, Band 37, Heft 12, 1943, pp.588608.

45. Mayr, O.: "Uber die Theorie des Lightbogens und seiner Loschung", Elektrotechnische Zeitschrift, Jahrgang 64, Heft 49/50, 16 December 1943, pp. 645-652.

46. U.Habedank, "On the mathematical description of arc behavior in the vicinity of current zero", etzArchive, vol.10, p.H. 11, 1988.

47. Руководство по защите электрических сетей 6-1150 kB от грозовых и внутренних перенапряжений / Под научной редакцией Н.Н Тиходеева. -2-е издание.- Санкт-Петербург: ПЭИПК Минтопэнерго РФ, 1999.-С.67

48. ГОСТ 1516-1-76.-Электрооборудование переменного тока на напряжение от 3 до 500 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.- Межгосударственный стандартю-Издание официальное.-ИПК Издательство стандартов.-Переиздание с изменениями.-М.: 1999.

49. Н.Н.Беляков, К.П.Кадомская, М.Л.Левин штейн и др. "Процессы при однофазном автоматическом повторном включении линий высоких напряжений."// Под редакцией М.Л.Левинштейна. — М.: Энергоатомиздат, 1991.-256с