автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Исследование коммутационных процессов и разработка мероприятий по повышению надежности шунтирующих реакторов

На правах рукописи

.......

ШИЛЛЕР ОЛЕГ ЮРЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ

Специальность 05.14.12 - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

Новосибирск - 2011

4848852

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Овсянников Александр Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, доцент

Коробейников Сергей Миронович

кандидат технических наук Вдовико Василий Павлович

Ведущая организация: филиал ОАО «Федеральная Сетевая Компания

Единой Энергетической Системы» Магистральные Электрические Сети Сибири, г. Красноярск

Защита состоится « 16 » июня 2011 в 12°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университета по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан «~7'/» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ' !Г Тимофеев И.П.

¥

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На подстанциях ОАО «ФСК ЕЭС» установлено более 340 шунтирующих реакторов (ШР) из них более 270 на напряжение 500 кВ. Эти устройства играют важную роль в обеспечении надежности и бесперебойности энергоснабжения потребителей. Однако надежности работы самих этих устройств уделяется незаслуженно мало внимания. Даже в учебниках по технике высоких напряжений вопрос возникновения перенапряжений при коммутациях индуктивностей описывается в основном на примере холостых трансформаторов, а реакторы, как правило, не рассматриваются. Меж тем в немногих публикациях, в основном зарубежных, в качестве основной гипотезы о причинах возникновения аварий используется негативное воздействие именно коммутационных перенапряжений, в том числе их высокочастотных составляющих, генерируемых элегазовыми выключателями. Для ШР проблема коммутационных перенапряжений усугубляется еще и тем, что реакторы включаются-отключаются гораздо чаще, чем, например, трансформаторы.

Таким образом, имеется проблема повреждаемости ШР при коммутациях. Поэтому исследование процессов, происходящих в реакторах при включениях-отключениях, и выдача рекомендаций по наиболее безопасным способам осуществления коммутаций является актуальной задачей.

Цель работы и задачи исследования. Целью работы является всестороннее исследование коммутационных процессов в цепях с ШР и процессов в бумажно-масляной изоляции ШР. В качестве объекта исследований в данной работе выбраны цепи, содержащие элегазовые выключатели и шунтирующие реакторы. Предметом исследований являются внутренние изоляционные конструкции ШР.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.

1. Проанализировать факторы, влияющие на повреждаемость ШР.

2. Провести эксперименты по включению-отключению ШР элегазовым выключателем, с целью установления величины перенапряжений, воздействующих на изоляцию ШР.

3. Провести математическое моделирование процессов происходящих в сети при коммутациях ШР элегазовым выключателем.

4. Выявить причины ослабления электрической прочности изоляции ШР.

5. Сравнить полученные разными способами результаты, тем самым, оценив достоверность проведенных экспериментов и выдать заключение о возможности повреждения изоляции под воздействием коммутационных перенапряжений.

Методы исследования. Используемые в данной диссертационной работе методы исследования заключаются в анализе заводской документации, проведении натурных испытаний на действующих объектах энергосистемы, разработке математической модели процессов коммутации шунтирующих реакторов с использованием возможностей современных компьютерных технологий.

Достоверность результатов обеспечивалась проведением испытаний и измерений с помощью поверенной аппаратуры. Испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2 -76, ГОСТ 20074 -83, стандартов МЭК и других нормативных документов. Расчеты проводились с использованием лицензированных программных продуктов. Адекватность математических моделей проверялась путем сопоставления полученных результатов с экспериментальными данными.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту. В работе содержатся следующие новые научные результаты: 1. Экспериментально установлено, что при коммутациях ШР элегазовым выключателем амплитуда напряжения на шинах в 1,4-1,6 раз меньше, чем амплитуда стандартного коммутационного импульса даже в отсутствие синхронизатора; применение устройств управляемой коммутации снижает амплитуду коммутационного перенапряжения еще на 10-15%.

2. Экспериментально установлено, что одной из причин возникновения перенапряжений при включении индуктивной нагрузки являются предпро-бои между сходящимися контактами выключателя. Амплитуда и частота перенапряжений, а так же количество предпробоев зависят от конфигурации схемы. В некоторых случаях их влияние практически незаметно.

3. Экспериментально подтверждена гипотеза о возможности возникновения резонансных перенапряжений внутри обмотки реактора. Установлено, что частоты, возникающие в схеме при коммутациях реактора, близки к собственным резонансным частотам обмотки ШР, что может привести к локальному повышению напряжения во внутренней изоляции реактора. При этом такое повышение напряжения не регистрируется аппаратурой подключенной к выводам обмотки реактора.

4. Предложена методика приведения реального коммутационного воздействия к испытательному стандартному коммутационному импульсу, учитывающая различия в форме, частоте повторения, длительности фронта и прочих параметров. Показано, что амплитуда эквивалентного приведенного импульса может превысить амплитуду стандартного испытательного коммутационного импульса.

5. Обоснована необходимость изменения системы охлаждения реакторов РОМБСМ-60000/500 с естественной на принудительную с циркуляцией масла и дутьем воздуха, что позволит снизить скорость термического старения бумажно-масляной изоляции и продлить срок службы реакторов.

Практическое значение и реализация результатов работы.

Разработанные методы расчета переходных процессов в цепях, содержащих элегазовые выключатели, имеют универсальное значение и могут использоваться в других практических задачах по оценке амплитуды и формы перенапряжений. Дана количественная оценка эффективности управляемой коммутации в части снижения амплитуды коммутационных перенапряжений при включениях реакторов. Предложенные в работе граничные концентрации газов, растворенных в масле, могут использоваться в предприятиях ОАО

«ФСК ЕЭС» при оценке технического состояния шунтирующих реакторов класса напряжения 500 кВ двух наиболее распространенных типов.

Результаты работы в виде научно-технических отчетов переданы Заказчику - МЭС Сибири. Граничные концентрации используются в ОАО «Элек-тросетьсервис ЕНЭС» при оценке технического состояния шунтирующих реакторов.

Полученные результаты используются при чтении лекций по курсу «Технические средства диагностики» для студентов и магистрантов Новосибирского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на научных семинарах НСПБ и кафедры «Техники и электрофизики высоких напряжений», на конференциях, в том числе международных: «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт - 2007», «Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы -2010», «Семинар по диагностике электрических установок - 2011».

Публикации. По направлению диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ, в том числе: 2 работы в рецензируемом издании, входящем в перечень рекомендованных ВАК РФ и 5 в трудах научных конференций.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 175 страницах основного текста, иллюстрируется 86 рисунками и 18 таблицами. Общий объем работы - 178 страниц. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 104 наименований и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая ценность работы, дана общая характеристика полученных результатов.

В первой главе проводится анализ литературы, посвященной переходным процессам, сопровождающим коммутации шунтирующих реакторов (ШР).

В номинальном режиме в обмотке ШР течет относительно небольшой индуктивный ток. При его отключении возникают перенапряжения, обусловленные срезом тока в выключателе. Энергия, запасенная в магнитном поле индуктивности реактора, переходит в энергию электрического поля емкости цепи, с последующим возникновением затухающих колебаний большой амплитуды в контуре индуктивность реактора - емкость цепи. Эти колебания приводят к увеличению напряжения между расходящимися контактами выключателя. Если скорость восстановления электрической прочности недостаточна, то происходит повторное зажигание дуги в выключателе, что приводит к дальнейшему росту амплитуды перенапряжений. При этом величина тока среза, а, следовательно, и амплитуда перенапряжений зависит не только от конструкции дугогасительной камеры и дугогасящей среды, но и от момента начала коммутационного процесса.

Амплитуда перенапряжений при включении реактора так же зависит от момента включения, из-за неравномерности распределения напряжения вдоль обмотки реактора.

Многочисленные коммутации с амплитудой перенапряжений ниже критической, могут приводить к постепенному развитию дефекта теплового или электрического характера. Такие дефекты можно выявить в процессе периодического технического диагностирования, при отборе проб и анализах масла из бака реактора, регистрации температурных полей, интенсивности частичных разрядов и т.д.

В связи с изложенным задачи настоящего исследования можно сформулировать следующим образом:

1. Провести натурные эксперименты включения-отключения ШР элегазо-вым выключателем.

2. Выполнить компьютерное моделирование процессов коммутации ШР в наиболее тяжелых режимах.

3. Рассмотреть процессы, происходящие в элсгазовых выключателях, при коммутациях индуктивной нагрузки. Оценить влияние устройств управляемой коммутации на величину перенапряжений.

4. Проанализировать уровни напряжения, возникающие при коммутациях, и при условии возникновения опасных перенапряжений предложить меры защиты от них.

5. Рассмотреть процессы, происходящие внутри обмотки реактора при воздействии волн коммутационных перенапряжений.

6. Сравнить нормы по хроматографическому анализу растворенных в масле газов, приведенные в различных источниках. Оценить влияние конструкции реактора на скорость газовыделения.

Во второй главе приведено описание экспериментальных исследований

процессов происходящих при коммутациях ШР элегазовым выключателем.

Основные результаты приведены в табл. 1 и на рис. 1.

Таблица 1

Последовательность действий в серии экспериментов

Действия Амплитуды перенапряжения

1-е включение ШР выключателем с синхронизатором ±460 кВ

Измерение напряжений на фазах ШР

1-е отключение ШР выключателем с синхронизатором +550 и -480 кВ

2-е включение ШР выключателем с синхронизатором +450 и - 520 кВ

2-е отключение ШР выключателем с синхронизатором Не было запуска

3-е включение ШР выключателем с синхронизатором +470 и-550 (рис.1,а)

3-е отключение ШР выключателем с синхронизатором ± 610 кВ (рис.1,б)

4-е включение ШР выключателем без синхронизатора +425 и-610 кВ

4-е отключение ШР выключателем без синхронизатора +561 и -658 кВ

Так натурные испытания на ПС «Алтай-1150» показали, что амплитуды перенапряжений при включениях с синхронизатором не превышали 520...550 кВ и без синхронизатора - 650 кВ. При отключении уровни перенапряжений не превышали 550...660 кВ. Таким образом, максимальные зна-

чения перенапряжений значительно меньше нормированного испытательного напряжения коммутационного импульса.

\ \ 4 V ' \ _ \. . /

■ Г \ \ / / \ / V/ щ

О 2.00 В .О 2.оов я О 2.00 В % ю.отс О 10.00 % Ю.ОМВЫб/С 1М точек О г 200тВ ,

......................1......................

а

О 1.00В @ 1.оо в \ ¡ю.отс ю.омвыб/сШ%1\21 Окт го

,в 1,00 й 1о >-'0.00000 с 1М точек 164тВ 116:26:27

б

Рис.1. Осциллограммы перенапряжений при включении (а) и отключении (б)

реактора

В третьей главе выполнено математическое моделирование коммутаций ШР элегазовым выключателем.

Так как амплитуда перенапряжений существенно зависит от момента коммутации, при сетевых испытаниях могли осуществиться только благоприятные условия для коммутаций и, соответственно, минимальные амплитуды перенапряжений. Для рассмотрения наиболее неблагоприятных условий коммутаций выполнялось моделирование процессов коммутаций ШР в специализированном программном комплексе МАЭС.

За основу принята схема, в которой проводились натурные испытания.

Для расчетов были выбраны следующие случаи отключения реактора:

1 - размыкание контактов выключателя происходит при максимальном значении напряжения на фазе «А»;

2 - размыкание контактов происходит одновременно, при нулевом значении напряжения на фазе «А»;

3 - размыкание контактов происходит одновременно в нуле напряжения на фазе «А», со срезом тока в выключателе при величинах 1, 3, 7 и 10 А;

4 - размыкание контактов происходит при нулевом значении напряжения на фазе «А», но с разбросом в срабатывании полюсов выключателя 1 мс и при токе среза 10 А.

Результаты численных экспериментов сведены в табл. 2.

Таблица 2

Отключение реактора

Номер опыта Ток среза Амплитуда перенапряжений, ^макс, кВ Напряжение на контактах выключателя, £/вьш„ кВ Скорость восстановления напряжения на контактах выключателя, кВ/мкс

1 Нет 424 838 2.24

2 Нет 431 840 2.31

1 433 842 2.28

3 3 443 851 2.32

7 495 888 2.56

10 560 948 2.74

4 10 560 948 2.74

Оценка основной частоты собственных колебаний при коммутациях ШР может быть произведена в первом приближении как = М2п^ЬрСр =1.07 кГц. Расчетные данные несколько завышены, так как

не учтены емкость и индуктивность ошиновки.

Фронт волны полученных колебаний составляет Тф = 350 мкс. При включении реактора рассматривались следующие наиболее характерные случаи:

1 - включение фаз реактора при нулевом напряжении на фазе «А»;

2 - то же что ив 1, но разброс в срабатывании полюсов выключателя 1 мс;

3 - включение фаз реактора при максимальном напряжении на фазе «А»;

4 - то же, что в 3, но разброс в срабатывании полюсов выключателя 1 мс. Полученные амплитуды перенапряжений сведены в табл. 3.

Таблица 3

Параметры переходного процесса при включении фаз реактора

Номер опыта Амплитуда перенапряжений, £Лшкс> кВ Тф, мкс Частота колебаний, кГц

1 664 29,5 12,5

2 712 26,5 12,9

3 768 26,7 12,1

4 775 28,5 12,5

На рис. 2 приведены осциллограммы напряжений при отключении (рис.

Рис. 2. Осциллограммы перенапряжений при коммутациях реактора

Как следует из табл. 2 и 3, и рис. 2 ни при включении, ни при отключении на изоляцию реактора не воздействуют перенапряжения, превышающие уровень испытательных воздействий. Напряжение на контактах выключателя при отключении так же не превышает уровня испытательного воздействия.

При этом если более подробно рассмотреть начальную часть осциллограммы напряжения при включении реактора в опытах на подстанции «Алтай-1 150», то можно заметить два высокочастотных колебательных процесса небольшой амплитуды, которые следуют один за другим через 0.5 мс. По-

добный переходной процесс, только гораздо большей амплитуды, был зарегистрирован при натурных экспериментах на Бурейской ГЭС, при коммутациях ненагруженного трансформатора. Так как при этом процесс более выражен, рассмотрение причин возникновения ВЧ-колебаний удобно провести именно для этого случая.

Типичные осциллограммы, полученные при коммутациях на Бурейской ГЭС, приведены на рис. 3.

а ' б

Рис. 3. Осциллограмма перенапряжений на обмотках ВН Т4 (а) и увеличенная

по времени начальная часть переходного процесса (б) при включении трансформатора

В качестве основной версии появления характерных участков на кривой перенапряжения было предположено наличие нескольких предпробоев элега-зового промежутка при замыкании контактов выключателя.

Моделирование коммутаций показало, что процесс развивается следующим образом: при сближении контактов выключателя В4-500 (участок 1 на рис. 3, б) уменьшающийся межконтактный промежуток пробивается, зажигается дуга, и в схеме возникает затухающий переходный процесс с частотой, определяемой параметрами контура "емкость КРУЭ-500 - емкость кабельной вставки - индуктивность холостого трансформатора" (частота колебаний £ = 46,6 кГц). Примерно через 0,2 мс ток через выключатель снижается до установившегося значения, ионизация канала дуги уменьшается, и в контактной

системе создаются условия для гашения тока. Канал первого пробоя гаснет при очередном переходе тока через ноль, и напряжение между контактами выключателя начинает восстанавливаться. Время восстановления напряжения находится в интервале между концом участка 1 и началом участка 2 и составляет примерно 1 мс. Когда восстанавливающееся напряжение превысит электрическую прочность промежутка между сходящимися контактами, произойдет повторный пробой (участок 2 на рис. 3, б) и процесс повторяется.

В зависимости от конфигурации схемы и параметров коммутаций количество предпробоев варьируется от одного до трех, изменяется и амплитуда ВЧ-перенапряжений. Поэтому, например, при коммутациях ШР на ПС «Ал-тай-1150» перенапряжения, обусловленные предпробоями, были столь неярко выражены. Однако на другой подстанции, при другой конфигурации сети такие перенапряжения могут играть определяющую роль при включении ШР (или ненагруженного трансформатора).

При коммутациях на изоляцию реактора воздействуют колебания (см. рис. 1 и рис. 2), значительно отличающиеся от стандартного коммутационного импульса с формой волны 250/2500 мкс. Например, при включении реактора, на его обмотки воздействуют колебания с фронтом 30 мкс и частотой 12.5 кГц. Следовательно, неверно полагать, что по своему воздействию на изоляцию данное колебание будет таким же, что и стандартный импульс. Необходимо рассмотреть, как при изменении параметров импульса изменяется электрическая прочность внутренней изоляции реактора.

Для этого предложена методика приведения перенапряжений возникающих в реальной схеме к напряжению стандартного коммутационного импульса с помощью выражения:

и*СГ=к/г-К-К-ит, (1)

где иСТ- приведенное напряжение стандартного коммутационного импульса; кр - коэффициент, учитывающий влияние частоты колебаний; кп - коэффициент, учитывающий число импульсов;

кг - коэффициент, учитывающий изменение крутизны фронта;

ит - амплитуда перенапряжения, возникающего при коммутации.

Коэффициенты приведения определяются исходя из общеизвестных зависимостей пробивного напряжения (или напряженности) от различных параметров (см. рис.4).

Епр, кв/см

1)пр, кВ

1 3 10 30 100 300 1033-103 п а

Упр, кВ

600 500 400 300 200 100

1

2

200 400 600 8001 Гц б

240

160

80

0

- N СМ -1,1 06,3 _

- \ 1ш II а У

- Ч] 15 см

-

-

- =г и с с с с а с СЕ

- о О. ф С X

-

0,25 1

10 10

10

104 105

106 ю7 МКС

Рис. 4. Зависимость пробивного напряжения (напряженности) от числа импульсов (а), от частоты (б) и от длительности фронта (в)

Расчеты по зависимостям рис. 4 дают следующие данные (см. табл.4):

Таблица 4

Коэффициенты приведения

Коэффициент Включение реактора Отключение реактора

К 1.3...1.4 1.1...1.25

ь 1.25...1.35 0.5...0.7

К 1.1 0.9

Подставляя все полученные значения, получаем диапазон величин амплитуды приведенного коммутационного импульса:

и'сг откл ~ (0.5...0.7) • (1.1...1.25) • 0.9 • 660 = 330...520 кВ;

ист вкл = (1.25... 1.35)-(1.3... 1.4)-1.1 ■ 610 = 1090... 1270 кВ.

Для расчета использовались максимальные значения напряжений, полученные в ходе эксперимента, т.к. данные моделирования получились несколько завышенными.

Таким образом, учет кумулятивного эффекта и отличия формы импульса внутренних перенапряжений от стандартного испытательного импульса приводит к заключению, что перенапряжения при включении, воздействующие на изоляцию реактора, могут оказаться опаснее нормированных воздействий стандартной формы.

Четвертая глава посвящена анализу существующих норм по хромато-графическому анализу растворенных в масле газов (ХАРГ). С помощью методов математической статистики вычислены граничные концентрации (ГК) для двух типов реакторов 500 кВ РОДЦ-60000/500 и РОМБСМ-60000/500 и сравнены со значениями, приведенными в РД 153-34.0-46.302-00 и ЦСО-Д-02-20 ЮМ (выпущены ОАО «Электрозавод» для реакторов РОМБСМ собственного производства). Полученные данные приведены в табл. 5.

Из данных табл. 5 следует, что расчеты для реакторов типа РОДЦ-60000/500 довольно близко совпадают с данными РД, а расчеты для реакторов типа РОМБСМ-60000/500 довольно близко совпадают с данными ЦСО-Д-02-2010М (кроме концентраций водорода и ацетилена в обоих случаях). При этом граничные концентрации ЦСО в 1.5-3 раза больше, чем в РД.

Таблица 5

Расчетные граничные концентрации газов

Результат Граничные концентрации растворенных в масле газов, % об.

СН4 С2н6 С2Н4 с2н2 н2 СО С02

РОДЦ 0,019 0,0076 0,015 0,00013 0,0051 0,095 0,9

РОМБСМ 0,03 0,01 0,027 0,0005 0,0057 0,09 0,28

РД 0,01 0,005 0,01 0,001 0,01 0,06 0,8

ЦСО 0,03 0,01 0,01 0,0015 0,015 0,08 0,25

Данные представленные в табл. 5 очень показательны и позволяют сделать несколько выводов.

Во-первых, концентрации метана, этана и этилена для реакторов РОМБСМ выше, чем для РОДЦ. Эти газы являются детекторами дефектов термического характера: этан в диапазоне низких температур, метан в диапазоне средних температур, и этилен в диапазоне высоких температур. Если вспомнить, что у реакторов РОМБСМ пассивная система охлаждения, то можно предположить, что повышенное содержание «нагревных» газов является следствием недостаточной эффективности работы системы охлаждения.

Во-вторых, т.к. реакторы РОДЦ более распространены в энергосистеме, то в выборке участвовали реакторы со средней наработкой около 15 лет. При этом значения концентраций СО и С02, газов характеризующих старение и увлажнение масла и твердой изоляции, оказались близки к концентрациям для РОМБСМ (со средней наработкой 5 лет), что так же косвенно может свидетельствовать о более эффективной работе системы охлаждения ДЦ по сравнению с системой М.

В-третьих, концентрации водорода и ацетилена для обоих типов реакторов оказались гораздо ниже норм РД. Эти газы характеризуют дефекты электрического характера, которые могут очень быстро привести к аварии. При нормальной работе оборудования, обычно, этих газов в анализах масла нет. Поэтому, возможно, будет целесообразно пересмотреть нормы РД с целью уменьшения предельных концентраций водорода и ацетилена. Так в нормах МЭК ГК ацетилена в 3 раза, а в нормах IEEE в 10 раз ниже, чем в РД.

В пятой главе описаны результаты экспериментальных исследований по определению амплитудно-частотных параметров обмотки (рис. 5), которые использовались для вычисления собственных резонансных частот обмотки реактора.

Рис. 5. Полное сопротивление обмотки (а) и фаза напряжения (б) в зависимости от частоты

Одна из полученных частот составляет ~11 кГц, что близко к частоте, возникающей при включении реактора. Это может привести к локальному повышению напряжения внутри обмотки, при этом, такие перенапряжения не будут регистрироваться аппаратурой подключенной к вводу и нейтрали обмотки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате ретроспективного анализа литературных данных установлено, что в нашей стране вопросу надежности шунтирующих реакторов уделяется крайне мало внимания. За рубежом, напротив, хорошо понимают роль ШР в обеспечении надежности электроснабжения потребителей, и проблему безаварийной работы реакторов рассматривают со всех сторон. Так же не до конца изучена степень влияния элегазовых выключателей на возможность возникновения перенапряжений при коммутациях ШР.

2. В натурных экспериментах исследованы процессы, возникающие при коммутациях шунтирующих реакторов элегазовыми выключателями. Установлено, что при отключениях перенапряжения не превышают 550...660 кВ.

При включениях максимальные значения коммутационных перенапряжений при работе элегазового выключателя с синхронизатором не превышали 520...550 кВ и без синхронизатора - 650 кВ. Кроме того, при определенной конфигурации сети, при включении индуктивной нагрузки может возникнуть высокочастотный переходной процесс большой амплитуды, обусловленный явлением предпробоя межконтактного промежутка элегазового выключателя. Амплитуда переходного процесса и возможность его возникновения определяется параметрами схемы, в которой происходит коммутация и моментом времени включения.

3. На стадии математического моделирования процессов коммутации показано, что даже при моделировании наиболее тяжелого режима, напряжения на изоляции реактора не превышают величины стандартного коммутационного импульса. Напряжение на контактах выключателя, так же ниже уровня электрической прочности для данного выключателя. Все это позволило сделать предварительный вывод о малой вероятности возникновения перенапряжений в условиях реальных коммутаций.

4. Форма стандартного коммутационного импульса значительно отличается от формы импульсов воздействующих на изоляцию ШР при коммутациях в реальности. Поэтому, предложена методика приведения реальных колебаний к стандартному импульсу. Расчеты по этой методике показывают, что при включении амплитуда перенапряжений в 1,16 раза выше, чем амплитуда стандартного импульса. Кроме того экспериментальное измерение амплитудно-частотной характеристики обмотки реактора показало, что существуют несколько резонансных частот, в частности -11.1 кГц. Эта частота близка к частоте переходного процесса при включении. Таким образом, принимая во внимание амплитуду приведенного импульса и его частоту, можно предположить, что операция включения воздействует на изоляцию реактора более негативно, чем отключение, приводя, по крайней мере, к ускоренному старению изоляции.

5. На основе сравнительного анализа расчетных граничных концентраций растворенных в масле газов для реакторов РОМБСМ-60000/500 и ГК приведенных в ЦСО-Д-02-2010М показано, что повышенное содержание «нагрев-ных» газов является следствием недостаточной эффективности работы системы охлаждения реактора. Сравнение с данными для реакторов РОДЦ-60000/500 позволило рекомендовать изменение системы охлаждения с М на

дц.

6. Сопоставление расчетных значений ГК с зарубежными нормами показало, что в РД 153-34.0-46.302-00 значения ГК для водорода н ацетилена гораздо выше. Так как эти газы характеризуют дефекты электрического характера, которые могут очень быстро привести к аварии, было рекомендовано пересмотреть нормы для этих газов в сторону уменьшения, по крайней мере, для реакторов.

Научные статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Шиллер О.Ю., Овсянников А.Г., Лавров Ю.А., Шевченко С.С. Перенапряжения при коммутации блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем. //Электро, № 6, 2010. - С. 24-27.

2. Шиллер О.Ю., Овсянников А.Г. Исследования перенапряжений при коммутации силовых шунтирующих реакторов. // Электро, № 2, 2011. -С.11-14.

Научные публикации в других изданиях:

3. Шиллер О.Ю. Использование мер системной автоматики и релейной защиты для ограничения коммутационных перенапряжений в электрических сетях сверхвысокого напряжения. //Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации», часть 3, Новосибирск, 2006, с. 229-231.

4. Шиллер О.Ю. Использование мер системной автоматики и релейной защиты для ограничения коммутационных перенапряжений в электрических

сетях высокого напряжения. //Материалы IX Всероссийского студенческого научно-технического семинара «Энергетика: экология, надежность, безопасность», том 1, Томск, апрель 2007, с. 219-222.

5. Шиллер О.Ю., Кадомская К.П. Использование мер системной автоматики и релейной защиты для ограничения коммутационных перенапряжений в электрических сетях высокого напряжения. //Труды третьей международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт», часть 2, Омск, июнь 2007, с. 56-59.

6. Шиллер О.Ю., Овсянников А.Г., Лавров Ю.А., Шевченко С.С. Перенапряжения при коммутации включения-отключения силового блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем. //Материалы международной н.-практ. конференции «Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы. - Екатеринбург: Издательский дом «Автограф», 2010. - С. 30-34.

7. Шиллер О.Ю., Лавров Ю.А., Шевченко С.С., Овсянников А.Г. Перенапряжения при коммутации включения-отключения силовых шунтирующих реакторов 500 кВ элегазовыми выключателями. //Материалы международной н.-практ. конференции «Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы. - Екатеринбург: Издательский дом «Автограф», 2010.-С. 161-169.

Подписано в печать 13.05.11 Формат 84x60x1/16 Бумага офсетная. Тираж 100 экз. 1.25 печ. л.

_Заказ № 309_

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

Введение.

ГЛАВА 1 ШУНТИРУЮЩИЕ РЕАКТОРЫ И ИХ КОММУТАЦИИ

ЭЛЕГАЗОВЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ.

1.1 Назначение и конструктивные особенности шунтирующих реакторов.:.

1.2 Переходные процессы при коммутациях реакторов.

1.3 Процессы в изоляции шунтирующих реакторов.

1.4 Показатели надежности шунтирующих реакторов.

1.5 Процессы в элегазовых выключателях при коммутациях.

1.6 Выводы по главе и постановка задач исследований.

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ШУНТИРУЮЩИЙ РЕАКТОР ПРИ ЕГО КОММУТАЦИЯХ ЭЛЕГАЗОВЫМ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ.

2.1 Описание аварии шунтирующего реактора.

2.2 Разработка схемы регистрации.

2.3 Измерения амплитудно-временных параметров перенапряжений при коммутациях Р4-1104 (первая серия исследований).

2.4 Измерения амплитудно-временных параметров перенапряжений при коммутации Р4-1104 (вторая серия исследований).

2.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 3 ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ,

ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ КОММУТАЦИИ РЕАКТОРА.

3.1 Моделирование схемы коммутаций реактора.

3.2 Расчетные модели и результаты расчетов.

3.2.1 Проверка адекватности модели.

3.2.2 Перенапряжения, возникающие при отключении реактора.

3.2.3 Расчет перенапряжений, возникающих при включении реактора

3.2.4 Специфические случаи включения индуктивной нагрузки элегазовым выключателем.

3.3 Влияние параметров импульса на электрическую прочность изоляции.

3.3.1 О различии испытательных и реальных воздействий.

3.3.2 Об электрической прочности изоляции.

3.3.3 О пробое жидких диэлектриков при напряжении высокой частоты.

3.3.4. Влияние длительности фронта.

3.4 Меры защиты.

3.5 Оценка состояния изоляции реактора.

3.6 Выводы по главе.

ГЛАВА 4 ПРОЦЕССЫ В МАСЛЕ.

4.1 Оценка состояния маслонаполненного оборудования методом газовой хроматографии.

4.2 Критерии граничных концентраций газов, растворенных в масле шунтирующих реакторов.

4.3 Определение граничных концентраций газов, растворенных в масле статистическими методами.

4.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ОБМОТКИ.

5.1 Обзор методик частотного анализа.

5.2 Измерение амплитудно-частотной характеристики реактора.

5.3 Аналитический расчет резонансных частот реактора.

5.4 Выводы по главе.

На подстанциях ОАО «ФСК ЕЭС» установлено более 340 шунтирующих реакторов (ШР) из них более 270 на напряжение 500 кВ. Эти устройства играют важную роль в обеспечении надежности и бесперебойности энергоснабжения потребителей. Однако надежности работы самих этих устройств уделяется незаслуженно мало внимания. Даже в учебниках по технике высоких напряжений вопрос возникновения перенапряжений при коммутациях индуктивностей описывается в основном на примере холостых трансформаторов, а реакторы, как правило, не рассматриваются. Меж тем в немногих публикациях, в основном зарубежных, в качестве основной гипотезы о причинах возникновения аварий используется негативное воздействие именно коммутационных перенапряжений, в том числе их высокочастотных составляющих, генерируемых элегазовыми выключателями. Для ШР проблема коммутационных перенапряжений усугубляется еще и тем, что реакторы включаются-отключаются гораздо чаще, чем, например, трансформаторы.

Таким образом, имеется проблема повреждаемости ШР при коммутациях. Поэтому исследование процессов, происходящих в реакторах при включениях-отключениях, и выдача рекомендаций по наиболее безопасным способам осуществления коммутаций является актуальной задачей. Основным способом исследований указанной проблемы является проведение натурных экспериментов для установления напряжений, воздействующих на изоляцию ШР при коммутациях. Так как возможность проведения большого числа высоковольтных испытаний существенно ограничена, в дополнение к практическим опытам необходимо провести математическое моделирование коммутационных процессов. Это позволит установить зависимости измеряемого параметра от различных исходных данных, например, момента времени коммутации, тока среза в выключателе и многого другого, и определить величину перенапряжений в наиболее тяжелом режиме. Кроме того данное исследование будет не полным без рассмотрения процессов происходящих в изоляции в процессе эксплуатации и приводящих к уменьшению электрической прочности всей изоляции или отдельных её участков. Возникновение таких ослабленных мест может приводить к повреждению оборудования даже при нормальных воздействиях.

В соответствии с изложенным, целью работы является всестороннее исследование коммутационных процессов в цепях с LLLP и процессов в бумажно-масляной изоляции ШР. В качестве объекта исследований в данной работе выбраны цепи, содержащие элегазовые выключатели и шунтирующие реакторы. Предметом исследований являются внутренние изоляционные конструкции ШР. Используемые в данной диссертационной работе методы исследования заключаются в анализе заводской документации и результатов проведенных экспериментальных и теоретических исследований.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.

1. Проанализировать факторы, влияющие на повреждаемость ШР.

2. Провести эксперименты по включению-отключению ШР элегазовым выключателем, с целью установления величины перенапряжений, воздействующих на изоляцию ШР.

3. Провести математическое моделирование процессов происходящих в сети при коммутациях ШР элегазовым выключателем.

4. Выявить причины ослабления электрической прочности изоляции ШР.

5. Сравнить полученные разными способами результаты, тем самым, оценив достоверность проведенных экспериментов и выдать заключение о возможности повреждения изоляции под воздействием коммутационных перенапряжений.

Научная новизна работы и положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально установлено, что при коммутациях ШР элегазовым выключателем амплитуда напряжения на шинах в 1,4-1,6 раз меньше, чем амплитуда стандартного коммутационного импульса даже в отсутствие синхронизатора; применение устройств управляемой коммутации снижает амплитуду коммутационного перенапряжения еще на 10-15%.

2. Экспериментально установлено, что одной из причин возникновения перенапряжений при включении индуктивной нагрузки являются предпро-бои между сходящимися контактами выключателя. Амплитуда и частота перенапряжений, а так же количество предпробоев зависят от конфигурации схемы. В некоторых случаях их влияние практически незаметно.

3. Экспериментально проверена гипотеза о возможности возникновения резонансных перенапряжений внутри обмотки реактора. Установлено, что частоты, возникающие в схеме при коммутациях реактора, близки к собственным резонансным частотам обмотки ШР, что может привести к локальному повышению напряжения во внутренней изоляции реактора. При этом такое повышение напряжения не регистрируется аппаратурой подключенной к измерительным выводам ввода реактора.

4. Предложена методика приведения реального коммутационного воздействия к испытательному стандартному коммутационному импульсу, учитывающая различия в форме, частоте повторения, длительности фронта и прочих параметров. Показано, что амплитуда эквивалентного приведенного импульса может превысить амплитуду стандартного испытательного коммутационного импульса, что может привести к повреждению изоляции.

5. Обоснована необходимость изменения системы охлаждения реакторов РОМБСМ-60000/500 с естественной на принудительную с циркуляцией масла и дутьем воздуха, что позволит снизить скорость термического старения бумажно-масляной изоляции и продлить срок службы реакторов.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась проведением испытаний и измерений с помощью поверенной аппаратуры. Испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2 —76, ГОСТ 20074 -83, стандартов МЭК и других нормативных документов. Расчеты проводились с использованием лицензированных программных продуктов. Адекватность математических моделей проверялась путем сопоставления полученных результатов с экспериментальными данными.

Практическая значимость работы

Разработанные методы расчета переходных процессов в цепях, содержащих элегазовые выключатели, имеют универсальное значение и могут использоваться в других практических задачах по оценке амплитуды и формы перенапряжений. Дана количественная оценка эффективности управляемой коммутации в части снижения амплитуды коммутационных перенапряжений при включениях реакторов. Предложенные в работе граничные концентрации газов, растворенных в масле, могут использоваться в предприятиях ОАО «ФСК ЕЭС» при оценке технического состояния, шунтирующих реакторов класса напряжения 500 кВ двух наиболее распространенных типов.

Внедрение результатов работы

Результаты работы в виде научно-технических отчетов переданы Заказчику - МЭС Сибири. Граничные концентрации используются в ОАО «Электросетьсервис ЕНЭС» при оценке технического состояния шунтирующих реакторов. Соответствующие акты о внедрении приведены в Приложении. Полученные результаты используются при чтении лекций по курсу «Технические средства диагностики» для студентов и магистрантов Новосибирского государственного технического университета.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы обсуждались на научных семинарах НСПБ, международных конференциях, в том числе «Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт - 2007», «Трансформаторы: эксплуатация, диагностирование, ремонт и продление срока службы - 2010», «Семинар по диагностике электрических установок — 2011». Результаты работы опубликованы в 7 печатных трудах, в том числе 2 в издании, рекомендованном ВАК РФ, в 2 трудах всероссийских и в 3 трудах международных научных конференций.

Объем и краткое содержание работы

Диссертационная работа изложена на 175 страницах основного текста, иллюстрируется 86 рисунками и 20 таблицами. Общий объем работы - 178 страниц. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 104 наименований и приложения.

5.4 Выводы по главе

1. Проведены измерения амплитудно-частотной характеристики обмотки реактора РОМБСМ-60000/500.

2. Полученные данные проверены аналитическим расчетом.

3. Полученные резонансные частоты можно использовать для анализа возможности возникновения резонанса внутри обмотки реактора при воздействии коммутационных перенапряжений.

Так, при включении реактора частота переходного процесса составляет 12.1 — 12.9 кГц. Из табл. 5.1 следует, что наиболее близкая частота 11.1 кГц. Т.е. при включении на изоляцию реактора воздействуют колебания с частотой близкой к его собственной резонансной частоте. Это может привести к локальному повышению напряжения непосредственно внутри обмотки, при этом такое внутреннее перенапряжение не будет повышать напряжение на измерительных выводах, и, соответственно, не будет регистрироваться при измерениях. Т.к. частоты совпадают не полностью, внутренний резонанс не приводит к немедленному повреждению обмотки, однако такое повышение напряжения может привести, например, к ускоренному старению изоляции. Также следует отметить, что при иной конфигурации сети частота переходного процесса может полностью совпасть с резонансной частотой обмотки, что приведет к аварии.

Заключение

1. В результате ретроспективного анализа литературных данных установлено, что в нашей стране вопросу надежности шунтирующих реакторов уделяется крайне мало внимания. За рубежом, напротив, хорошо понимают роль ШР в обеспечении надежности электроснабжения потребителей, и проблему безаварийной работы реакторов рассматривают со всех сторон. Так же не до конца изучена степень влияния элегазовых выключателей на возможность возникновения перенапряжений при коммутациях ШР.

2. В натурных экспериментах исследованы процессы, возникающие при коммутациях шунтирующих реакторов элегазовыми выключателями. Установлено, что при отключениях перенапряжения не превышают 550.660 кВ. При включениях максимальные значения коммутационных перенапряжений при работе элегазового выключателя с синхронизатором не превышали 520.550 кВ и без синхронизатора — 650 кВ. Кроме того, при определенной конфигурации сети, при включении индуктивной нагрузки может возникнуть высокочастотный переходной процесс большой* амплитуды, обусловленный явлением предпробоя межконтактного промежутка элегазового выключателя. Амплитуда переходного процесса и возможность его возникновения определяется параметрами схемы, в которой происходит коммутация и моментом времени включения.

3. На стадии математического моделирования процессов коммутации показано, что даже при моделировании наиболее тяжелого режима, напряжения на изоляции реактора не превышают величины стандартного коммутационного импульса. Напряжение на контактах выключателя, так же ниже уровня электрической прочности для данного выключателя. Все это позволило сделать предварительный вывод о малой вероятности возникновения перенапряжений в условиях реальных коммутаций.

4. Форма стандартного коммутационного импульса значительно отличается от формы импульсов1 воздействующих на^изоляцию ШР при коммутациях в реальности. Поэтому, предложена методика приведения реальных колебаний к стандартному импульсу. Расчеты по этой методике показывают, что при включении амплитуда перенапряжений в 1,16 раза выше, чем амплитуда' стандартного импульса. Кроме того экспериментальное измерение амплитудно-частотной характеристики обмотки реактора показало, что существуют несколько резонансных частот, в частности ~ 11.1 кГц. Эта частота близка к частоте переходного процесса при включении. Таким образом, принимая во внимание амплитуду приведенного импульса и его частоту, можно предположить, что операция включения воздействует на изоляцию реактора более негативно, чем отключение, приводя, по крайней мере, к ускоренному старению изоляции.

5. На основе сравнительного анализа расчетных граничных концентраций растворенных в масле газов для реакторов РОМБСМ-60000/500 и ГК приведенных в [87] показано, что повышенное содержание «нагревных» газов является следствием недостаточной эффективности работы системы охлаждения реактора. Сравнение с данными для реакторов РОДЦ-60000/500 позволило рекомендовать изменение системы охлаждения с М на ДЦ.

6. Сопоставление расчетных значений ГК с зарубежными нормами показало, что в РД 153-34.0-46.302-00 [88] значения ГК для водорода и ацетилена гораздо выше. Так как эти газы характеризуют дефекты электрического характера, которые могут очень быстро привести к аварии, было рекомендовано пересмотреть нормы для этих газов в сторону уменьшения, по крайней мере, для реакторов.

1. Техника высоких напряжений. /Под ред. М.В. Костенко. М.: «Высшая школа», 1973 528 с.

2. Villa A. Autotransformer and Reactor Models Development for Core and Shell Type Windings for Frequency Analysis Studies // Proc. of Session CI-GRE 2008, Paris, A2-212 9 p.

3. Мастрюков JI.A. Новый высокоэкономичный шунтирующий реактор РОМБС-110000/750/110 для ЛЭП 750 кВ с компенсированной нейтралью // Электро 2005 - №6 - с. 21-27.

4. Bengtson С., et al. Design and testing of 300 Mvar Shunt Reactors //Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2-305 9 p.

5. Киш JI. Нагрев и охлаждение трансформаторов. Трансформаторы, вып. 36. Под ред. Г.Е. Тарле. М.: Энергия, 1980 208 с.

6. Тарле Г.Е. Ремонт и модернизация систем охлаждения трансформаторов. Трансформаторы, вып. 28. М., Энергия, 1975 192 с.

7. Техника высоких напряжений. Учебник для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. /Под общей ред. Д. В. Разевига. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976 — 488 с.

8. Богатенков И.М., и др. Техника высоких напряжений: Учебник для вузов. /Под ред. Г.С. Кучинского. — СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 2003. — 608 с.

9. Каш S. Modelling of Restriking and Reignition Phenomena in Three-phase Capacitor and Shunt Reactor Switching //Proceedings of ,the 2006 Australasian Universities^ Power Engineering Conference (AUPEC'06), Melbourne, Australia — Section TS6.

10. Tsireki C.D., Hatziargyriou N.D. Control of Shunt Capacitors and Shunt Reac-tors Energization Transients //Proc. of International Conference on Power Systems Transients IPST 2003, New Orleans, USA, 2003. - Paper 4a-4.

11. Rivera-Colon A., Vargas-Figueroa J. L., Orama-Exclusa L.R. Transient Analysis of Shunt Reactor Switching. Project of INEL 6077: Surge Phenomena

12. Prikler L. Disconnecting EHV shunt reactors by SF6 and air-blast breakers. ATP Case-study book. Electrical Engineering Dept., TU Budapest, Hungary, 1989 Rev. 0.1b 1. Shunt reactor switching 3.2

13. Prikler L., Ban G., Banfai G. EMTP models for simulation of shunt reactor switching transients. International Conference on Power Systems Transients -IPST 1995 in Lisbon, Portugal, 1995. Section 4.

14. Jung T. et al. Application of modern technology to optimize switching of compensated lines //Proc. of Session CIGRE 2010, Paris, A3-101 9 p.

15. Uglesic I. at al. Transients due to switching of 400 kV shunt reactor //Proc. of International Conference on Power Systems Transients, Rio de Janeiro, Brazil, June 24-28, 2001. Paper 045.

16. Brunke J.H. Application of power circuit breakers for switching capacitive and small inductive currents //IEEE Tutorial Course 93 EHO 388-9-PWR, 1993-15 p.

17. Prousalidis J.M., Hatziargyriou N.D., Papadias B.C. A circuit breaker model for small inductive current interruption. International Conference on Power Systems Transients IPST 1999 in Budapest, Hungary. - Paper 057-21.2.

18. Peelo D.F. et al. Stresses on Shunt Reactors due to Switching. //Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2-304 8 p.

19. Kim H.K. et al. An optimal design tool of SF6 gas circuit breaker to improve the small current interrupting performance. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A3-208 7 p.

20. Силовые трансформаторы. Справочная книга. /Под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. М.:Энергоиздат, 2004. 616 с.

21. Беляков H.H., Кадомская К.П., Левинштейн М.Л. Процессы при однофазном автоматическом повторном включении линий высоких напряжений. Под ред. М.Л. Левинштейна. М.: Энергоатом из дат, 1991. - 256 с.

22. Khodabakhchian B. at al. Potential Risk of Failures in Switching EHV Shunt Reactors in Some One-and-a-half Breaker Scheme Substations //Proc. of International Conference on Power Systems Transients IPST 2003, New Orleans, USA, 2003. - Paper 4a-3.

23. Florkowski М., Furgal J. Terminal based recognition of resonance overvoltages in transformer windings // Proceedings of the 16th International symposium on High Voltage engineering, Innes House, Johannesburg, 2009. Paper A-l.

24. Кандаков C.A. Схема замещения силового трансформатора при анализе резонансных перенапряжений. //Сборник научных трудов НГТУ. — Новосибирск, 2006. №3(45). - с. 61-66.

25. Кандаков С.А. Математическая модель силового трансформатора при исследовании резонансных перенапряжений. // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации». Новосибирск, 2006. с. 191-193.

26. Calazans A., Lima J. N. de, et al. Improving System and Equipment Performance by Controlled Switching. // Proc. of CIGRE 2010 Session, Rep. A3-202.

27. Вдовико В.П. Образование и развитие частичных разрядов в бумажно-масляной изоляции высоковольтного оборудования в условиях эксплуатации //Электро 2004 - №1 - с. 36-40.

28. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. М.: Энерго-атомиздат, 1983. 296 с.

29. Vogel F.G., Peterson С.С., Match L.M. Deterioration of transformer oil and paper insulation by temperature. // AIEE Transactions, Vol.78 Nol - 1951 -pp. 18-21.

30. Basseches H, McClean D.A. Gassing in liquid dielectrics under electrical stress. // Industrial and Engineering Chemistry, Vol.47 No 9, Part 1 — 1955 -pp. 1782-1794

31. Sheppard H.R. The mechanism of gas generation in oil-filled transformers. //Minutes of Thirtieth International Conference of Double Clients, 1963, Section 6-601.

32. Pederson G. Gassing in insulating oils under the influence of an electric discharges. //Broun Bovery Rewiev, Vol.55 No 415 - 1968 - pp. 222-228.

33. Baguhn A.H., Reinhard R.E., Oake S.L. Gas generation during interruption under oil. // AIEE Transaction 1962 - 237 p.

34. Sloay T.K., Johnson J.L., Sommerman M.L. Gas evolution from transformer oils under high voltage stress. //IEEE Trans., Vol. PAS-86 N 3 - 1967 -pp. 69-72.

35. Halsted W.D. A thermodynamic assemble of the formation of gaseous hydrocarbons in faulty transformers. //Journal Inst. Petroleum, Vol.59 Sept. 1973 -pp. 239-241.

36. Baker F.E. Gas composition in corona discharge. //Minutes of Forte-Ninth International Conference of Double Clients 1983 - Section 10-701.

37. Inoue Y., Suganuma K., Kamba M., Kikkawa M. Development of Oil- Dissolved Hydrogen Gas Detector for Diagnosis of Transformers //IEEE Trans., Vol. PD-5 No 1 - Jan. 1995 - pp. 226-232.

38. Nick Dominelli. The Analysis of Transformer Oil for Degradation Products from Overhead Solid Insulation //Minutes of Fifty-Eighth International Conference of Double Clients 1991 - Section 6-12.1.

39. Griffin PJ., Lewand L.R., Pahlavanpour B. Paper Degradation By-Products Generated Under Insipient-Fault Conditions //Minutes of Sixty-First International Conference of Double Clients 1994 - Section 10-5.

40. Grant D.H. A study of furanic compounds generated in transformers during heat runs //Minutes of fifty-ninth international conference of double clients -1992-Section 10-5.1.

41. Oommen T.V., Petrie E.M., Reckleff J.G. Furanic compounds analysis by GSMS, and its diagnostic value for transformer insulating aging //Minutes of sixtieth international conference of double clients 1993 - Section 10-5

42. Duval M., Lamarre C. The characterization of electrical insulating oils by high-performance liquids chromatography //IEEE Trans. Electr. Insul. 1977 - Vol. El-12 - № 5 - pp. 340-348.

43. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. JI. Энергия. 1979-224 с.

44. Manger Н.С. Combustible Gas Ratios and Problems Detected //Minutes of Forty-Fifth International Conference of Double Clients-1978- Section 6-11011.

45. Emsley A.M., Stevens G.C.F Reassessment of the low temperature thermal degradation of cellulose // 16-th Int. conf. dielectric materials, Measurements and application, Manchester Sept. 7-10 - 1992 - 5 p.

46. Moser H.P., Dainden V, Shnelder E. New result of aging of aramid and cellulose pressboard under selective conditions //Cigre Symp. 05-87, 1987 7 p.

47. Testa G., Sardella A., Rossi E., Bozzi C., Seves A. The kinetics of cellulose fiber degradation and correlation with some tensile properties // Acta Polymeries Vol. 45, Issue 1, Feb. 1994, pp. 47-49.

48. Emsley A.M., Heywood R.J., АН M., Eley C.M. On the kinetics of degradation of cellulose // Cellulose, Vol. 4, Number 1. March-1997, pp. 1-5.

49. Emsley A.M., Slevens G.C. Kinetics and mechanism of the low temperature degradation of cellulose // Cellulose, Vol. 1, Number 1. April 1994, pp. 26-56.

50. Fung D.P.C. Kinetics and mechanisms of thermal degradation of cellulose in vacuous // Tappi 52, 1969, p. 319.

51. Zou X., Gumagul-N., Uesaka Т., Bouchard J. Accelerated aging of papers of pure cellulose: mechanism of cellulose degradation and paper embitterment //Polymer Degradation and Stability, vol. 43, № 3, 1994. pp.393-402.

52. ГОСТ 13003-88. Масла изоляционные. Метод определения газостойкости в электрическом поле. М.: Издательство стандартов, 1989 8с.

53. Rouse Т. О. Mineral insulating oil in transformers // IEEE Electrical Insulation Magazine, No. 3, 1998. pp. 6-16.

54. Овсянников А.Г. Разработка методов диагностики изоляции высоковольтного энергетического оборудования под рабочим напряжением на основе регистрации частичных разрядов. Дис.д.т.н., Новосибирск, 2001 г 452 с.

55. Концепция диагностики электротехнического оборудования подстанций и линий электропередачи электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС». М.: 2004, 172 с

56. Sokolov V., Mudrik A. Report on the condition assessment of Shunt Reactors 525 kV. Elaborated for: ENDESA-CIEN, 2007, page 56.

57. Jarman P., et al. Experience of specifying and using reactors in a transmission network. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2-302, 8 p

58. Cancino A. et al. Core-form versus shell-form shunt reactors, utility and manufacturer position. // Proc. of Session CIGRE 2008, Paris, A2-301, 8p

59. Гохберг Б.М. Известия АН СССР, серия Физика 10, № 4, 1946 с 425433.

60. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. Область сильных полей. М.: Государственное издательство Физико-математической литературы, 1958 -907 с.

61. Опаловский А.А., Лобков Е.У. Гексафторид серы. // Успехи химии -1975-№2.-С. 193-213.

62. Таджибаев А. Процессы в дугогасительных системах и в электрических сетях 6(10) кВ при коммутациях выключателями //Новости Электротехники 2002 - №3 - с. 51 -53.

63. Овсянников А.Г., Шиллер О.Ю и др. Перенапряжения при коммутациях блочного трансформатора 500 кВ элегазовым выключателем. //Электро -2010-№6-с. 24-27.

64. Автоматические выключатели с дугогасящей камерой под напряжением. Справочник покупателя. Каталог 1HSM 9543 22-00еп. Издание 4, 2008 -128 с.

65. A. Ovsyannikov, S. Zhivodernikov. Inverted Diagram of Calibration for Partial Discharge Measuring //Proc. of 2008 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Beijing, April 21-24 2008. - C. 93-95.

66. Перенапряжения и защита от них в воздушных и кабельных электропередачах высокого напряжения /М.В. Костенко, К.П. Кадомская, M.JI. Jle-винштейн, И.А. Ефремов. Л.: Наука, 1988. - 302 с.

67. Перенапряжения в электрических системах и защита от них: Учебник для вузов /В.В. Базуткин, К.П. Кадомская, М.В. Костенко, Ю.А. Михайлов. СПб.: Энергоатомиздат, С-П. отделение, 1995. - 320 с.

68. Суслов В.М. Учет провисания проводов при определении удельных потенциальных коэффициентов воздушных высоковольтных линий электропередач //Проблемы региональной энергетики 2005 - № 1 - с.78-83.

69. Headley A. Meeting system requirements with modern switchgear //Proceedings of IEEE Symp. on trends in modern switchgear design 3.3-150 kV. Newcastle, 1984. - C. 9.1-9.5

70. Кадомская К.П., Лавров Ю.А., Лаптев О.И. Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Основные характеристики и электромагнитные процессы, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. 343 с.

71. ГОСТ Р 52565—2006 Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2007 86 с.

72. Лизунов С.Д., Сапожников А.В. Влияние рабочего напряжения на импульсные перенапряжения в обмотках трансформаторов //Электричество 1966-№10-с. 11-16

73. Автоматические выключатели с дугогасящей камерой под напряжением. Справочник покупателя. Каталог 1HSM 9543 22-00еп. Издание 4, 2008 г, 128 с.

74. Controlled Switching, ABB Buyer's and Application Guide. Document ID-1HSM 954322-01 en. Edition 3, 2009, 54 p.

75. Jung T, et al. Application of modern technology to optimize switching of compensated lines // Proc. of CIGRE 2010 Session, Rep. A3-101

76. ГОСТ 1516.3-96 (2003). Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Минск, Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2003 54 с.

77. Коробейников С.М., и др. Пробой жидкостей при импульсном напряжении. Томск: Изд-во НТЛ, 2005. 488 с.

78. РД 34.45-51.300 97. Объем и нормы испытаний электрооборудования. Москва, Издательство НЦ ЭНАС, 2004 - 156 с.

79. ЦСО-Д-02-2010М. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле шунтирующих реакторов напряжением 500 кВ производства ОАО «Электрозавод». Москва, 2010 13 с.

80. РД 153-34.0-46.302-00. Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного оборудования по результатам хроматографического анализа газов, растворенных в масле. — Москва, 2001 26 с.

81. Соколов В.В. Избранные труды /сост. Овсянников А.Г., Осотов В.Н., Бережной В.Н.-Екатеринбург: Издательский дом «Автограф», 2010 324 с.

82. Соколов В.В. Разработка методов повышения эффективности диагностики состояния изоляции мощных силовых трансформаторов высокого напряжения. //Автореф. дис. канд. техн. наук, Киев, 1982 -20 с.

83. IEEE Std 62 1995. IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electric Power Apparatus. Part 1. Oil Filled Power Transformers, Regulators and Reactors. //Institute of Electrical and Electronics Engineers, May 1995, 68 p.

84. IEC 60599 ed 2.1. Minerai oil-Impregnated electrical equipment in service -Guide to the interprétation of dissolved and free gases analysis. 2007, 65 p

85. IEEE Std C57.104-2008 (Revision of IEEE Std C57.104-1991). IEEE Guide for the Interprétation of Gases Generated in Oil-Immersed Transformers. IEEE-SA Standards Board, 2008 39 p.

86. Курбатова А.Ф., Гречко О.Н., Соколов В.В., Маяков В.П., и др. Разработка системы диагностики трансформаторов тока на основе длительных испытаний и опыта эксплуатации // Журнал Известия Академии Наук. Энергетика № 4 - 2000 г.

87. Тьюки Дж. Анализ результатов наблюдений. М.: Мир, 1981 693 с.

88. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972 376 с.

89. Коробейников С.М., Дарьян Л.А. Оценки диффузионных процессов в маслонаполненном электрооборудовании //Научный вестник НГТУ. — 2007-№2(27). с. 131-142.

90. Р50.1.037-2002. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. Часть 2. Непараметрические критерии. М.: Госстандарт России, 2002 68 с.

91. Большее Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. — М.: Наука, 1983 -416 с.

92. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи.-7-е изд.,перераб. И доп.-М.:Высш.школа, 1978. 528 е., ил.176