автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Молниезащита ВЛ 150-220 кВ предприятий нефти и газа

На правах рукописи

Хохлов Григорий Григорьевич

МОЛНИЕЗАЩИТА ВЛ 150 - 220 кВ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТИ И ГАЗА

Специальность: 05.14.12 - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

'-■3 КОЯ 2011

485884В

Санкт-Петербург - 2011

4858848

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Халилов Фируднн Халилович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Евдокунин Георгий Анатольевич

кандидат технических наук, доцент Колычев Александр Валерьевич

Ведущая организация:

ФГАОУ ДПО

Петербургский энергетический институт повышения квалификации («ПЭИПК»)

Защита состоится «1\ » Ко 201

1 г. в

часов на заседании

диссертационного совета Д 212.229.11 при ФГБОУ ВПО «СПбГПУ» по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург, Политехническая, 29, главный учебный корпус, аудитория

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке ФГБОУ ВПО «СПбГПУ».

Автореферат разослан «10» 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Попов М.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительная доля отключений высоковольтных воздушных

линий (ВЛ) из-за их большой протяжённости спровоцирована ударами молнии. Поэтому повышение грозоупорности BJ1 является важной задачей современной электроэнергетики.

Добыча нефти и газа - важнейшая отрасль промышленности в современной России, поэтому низкая надежность молниезащиты линий, питающих нефти- и газопромыслы, приводит к серьезным финансовым потерям: грозовые отключения линий влекут за собой перебои в электроснабжении, нарушения технологических процессов (вплоть до выхода из строя скважин), и, как следствие, требуют проведения дорогостоящих восстановительных работ.

Разработке методов молниезащиты воздушных линий электропередачи посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных ученых. Над решением проблемы молниезащиты работали Костенко М.В., Разевиг Д.В., Александров Г.Н., Базелян Э.М., Базуткин В.В., Гайворонский A.C., Долгинов A.B., Кадомская К.П., Евдакунин Г.А., Ефимов Б.В., Новикова А.Н. и другие исследователи. Следует отметить отсутствие в многочисленных публикациях единого мнения по отдельным аспектам проблемы молниезащиты.

Традиционные мероприятия молниезащиты ВЛ 150 - 220 кВ в нефтяной и газовой промышленности регламентированы в нормативных документах. Но в случаях, когда они не дают приемлемого показателя грозоупорности (локальное повышение грозопоражаемости, двухцепные линии, переходные пролеты, сверхвысокое удельное сопротивление грунта), предпочтение отдается альтернативным способам молниезащиты BJI, основным элементом которых является нелинейный ограничитель перенапряжений - ОПН.

Кроме установки ОПН, существуют иные альтернативные методы молниезащиты ВЛ 150 - 220 кВ, а именно: сооружение дополнительного троса на уровне нижних фаз, а также использование длннно-пскровых разрядников (РДИ). Оба этих варианта лишь в некоторых случаях обеспечивают требуемую надёжность молниезащиты. В частности РДИ 150 и 220 кВ в настоящее время находятся лишь в стадии разработки.

Надёжную молниезащиту BJI обеспечивает установка ОПН на всех фазах каждой опоры ВЛ. Из-за большой стоимости аппаратов, актуальной является задача минимизации числа ОПН при расстановке их на трассе BJI. Для этого необходимо: определить оптимальные места установки аппаратов на опорах ВЛ и предельно допустимые расстояния между ограничителями, обеспечивающие заданную грозоупорность; проанализировать энергетические нагрузки на ОПН при воздействии молнии; а также учесть другие эксплуатационные воздействия.

Цель работы: разработка компьютерной модели BJI для расчёта показателя грозоупорности. Выбор наиболее эффективного с технической и экономической точки зрения метода молниезащиты, минимизация числа ОПН, устанавливаемых на BJ1, обеспечивающего заданную защиту от грозовых перенапряжений.

Основные решаемые задачи:

- разработка и внедрение альтернативных схем, обеспечивающих больший уровень грозоупорности, нежели традиционные методы молниезащиты линий 150 - 220 кВ;

- анализ областей применения альтернативных способов молниезащиты линий 150 -220 кВ;

- определение показателя надежности молниезащиты альтернативных схем и сравнение их с показателями надёжности при традиционных методах молниезащиты;

- выбор мест установки ОПН на линии, обеспечивающих энергоснабжение с высокой надёжностью;

- выполнение технико-экономического обоснования альтернативной молниезащиты ВЛ 150-220 кВ.

Методика проведения исследований. Основные результаты работы получены путём компьютерного исследования переходных процессов в BJ1 при ударах молний. Для этого была разработана компьютерная модель воздушной линии, позволяющая рассчитывать число грозовых отключений как для линий, питающих предприятия нефти и газа, так и для любых других ВЛ.

Научная новизна:

- разработана гибкая компьютерная модель для анализа грозовых перенапряжений в воздушных линиях. Проведено варьирование расчётных параметров ВЛ для определения степени их влияния на конечный результат. Обоснована оптимальная модель линии и опор ВЛ для решения задач молниезащиты.

- проведён анализ снижения годового числа грозовых отключений при применении альтернативных способов молниезащиты;

- предложен и апробирован переход от усреднённого количества грозовых отключений к неоднородному распределению отключений по длине линии. Показана необходимость учёта неоднородности параметров ВЛ в расчётах задач молниезащиты. Осуществлён анализ влияния локальных параметров линии на локальное число грозовых отключений.

- найдены «зоны защиты» ОПН для различных конструкций линий электропередачи.

Практическая ценность:

- разработана оптимальная модель опоры и линии электропередачи для анализа задач молниезащиты;

- выявлены элементы ВЛ, которыми можно пренебречь при расчётах показателей грозоупорности без ущерба для конечного результата;

- разработана инженерная компьютерная программа позволяющая рассчитывать как суммарное, так и распределённое по длине линии количество грозовых отключений ВЛ;

- проведены расчёты грозоупорности ВЛ 150 - 220 кВ с применением ОПН, на основе которых даны рекомендации по выбору схем установки аппаратов на опорах линий, а также частоте их расстановки.

Основные положения, выносимые на защиту:

- методика расчёта числа грозовых отключений ВЛ, упрощения и допущения в модели воздушной линии;

- расчётное количество отключений при традиционных и альтернативных методах молниезащиты ВЛ;

- переход от усреднённого количества грозовых отключений к неоднородному распределению отключений по длине линии;

- частота расстановки ОПН на линии.

Реализация результатов работы. Одним из основных результатов работы является инженерная компьютерная программа по определению грозоупорности ВЛ, способная осуществлять расчёты показателей грозоупорности как для линий предприятий нефти и газа, так и для любых других ВЛ.

Апробация работы и достоверность результатов.

Основные положения диссертации и её отдельные разделы докладывались и обсуждались на:

- научно-технической конференции «ЭМС-2008»;

- XXXVI неделе науки СПбГПУ;

- при докладе на кафедре Э,ТВП СПбГПУ.

Основные результаты работы - расчётное количество грозовых отключений, полученное при помощи разработанной программы. Этот показатель, рассчитанный для реально существующей ВЛ, близок к эксплуатационным данным. Результаты работы использованы:

- при расчётах задач молниезащиты для ОАО «ПК «Роснефть», АО «Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Нижневартовскнефтегаз» и НПФ ЭЛНАП;

5

- при чтении лекций в ФГАОУ ДПО «ПЭИПК»;

- в учебном процессе на кафедре Э,ТВН СПбГПУ.

Публикации. Результаты выполненных исследований опубликованы в 11 печатных работах, в том числе в 3 изданиях из списка ВАК Минобрнауки России.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы из 74 наименований. Работа изложена на 246 страницах и 6 приложениях, содержит 183 рисунка и 57 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы работы.

В первой главе проведён анализ грозовых отключений ВЛ 150 и 220 кВ, а также способов защиты от них. Грозовые отключения составляют до 75 % от всех аварийных отключений линий. В районах даже со слабой грозовой активностью, количество грозовых отключений в разы превышает допустимое. Комплекс традиционных методов молниезащиты способен обеспечить сравнительно высокий уровень грозоупорности линий, однако, в ряде случаев необходимо прибегать к альтернативным методам, в том числе к установке ОПН на опорах. Анализ опыта эксплуатации показал, что защитные аппараты на линиях значительно уменьшают число грозовых отключений, но вопрос о минимизации количества ограничителей и технических требованиях к ним не является однозначно решённым.

Выполнен анализ интенсивности грозовой деятельности. Количество грозовых часов трудно прогнозируемо и в разные годы в одном и том же регионе может изменяться более чем в 2 раза, что затрудняет точную оценку количества грозовых отключений ВЛ.

Также, в первой главе выполнен обзор методик расчёта грозоупорности ВЛ с указанием их достоинств и недостатков.

Во второй главе представлена модель ВЛ в грозовом режиме и оценена степень влияния различных допущений на конечные результаты расчётов. Установлено, какими явлениями в переходном процессе можно пренебречь при решении задач молниезащиты. Для этого в пакете визуального программирования "Simulink" разработаны модели с различными схемами замещения ВЛ. По результатам расчётов, выполненных с помощью этих моделей, определялась степень влияния принимаемых допущений на конечный результат. Большую помощь при составлении модели ВЛ оказала доцент кафедры Э,ТВН СПбГПУ Гумерова II.И.

Основными результатами расчётов задач молниезащиты является годовое число грозовых отключения А/0ТЮ1. Для его определения находится кривая опасных токов (КОТ): для ряда значений длин фронтов импульса тока молнии Тф определяется минимальные

величины амплитуд импульсов 1тах, приводящие к перекрытию хотя бы одной гирлянды изоляторов на любой из опор моделируемого участка линии. Из этих пар чисел определяются скорости нарастания токов молний 1'тах и строится КОТ. Вероятность перекрытия линейной изоляции находится путем интегрирования совместного распределения плотностей вероятностей амплитуд и крутизн токов молнии. Отмечено, что предписываемый РД 153-34.3-35.125-99 логнормальный закон распределения параметров молнии даёт несколько большее число отключений, чем распределение по закону Всйбулла, применяемое во многих работах. Показано, что для оценки числа отключений линии без влияния на конечный результат можно ограничиться тремя точками на КОТ.

Участки BJ1 между пролётами моделировались многопроводными однородными линиями. Расчёт распространения волн напряжений и токов в этих длинных линиях производился по методу бегущих волн Бержерона, учитывающему коэффициенты связи между проводами и тросами аналогично методу эквивалентной волны для многопроводных линий М.В. Костенко. Показано, что отсутствие в методике учёта связи между проводами и тросами приводит к значительной (более чем в 1,5 раза) погрешности в результатах.

Параметры линий определялись с учётом проникновения электромагнитного поля в землю, посредством расчёта глубины нахождения нулевого потенциала. Эта глубина, как оказалось, зависит от удельной проводимости грунта и формы импульса перенапряжения гр> /возд)- Потери—в—земле с учетом скин-эффекта находились при помощи вычисления интеграла Карсона.

Импульсная корона на проводах и тросах моделировалась при помощи введения

динамической ёмкости Сд на отрезках линии. Значение этой ёмкости зависит от напряжения на соответствующем участке линии Сд = f(u). Как только напряжение на фронте волны превосходит напряжение начала короны, увеличивается сглаживание фронта волны. Степень влияния импульсной короны зависит от длины пробега волны перенапряжения. Учёт импульсной короны даёт снижение W0TKJ], как минимум на 10 -н 15 % (см. рис. 1 ). Вероятность перекрытия распределена по пролёту неравномерно, поскольку удар молнии может произойти в любую случайную точку в пролёте. Расчёт числа обратных перекрытий только для двух пограничных мест ударов молнии (в трос посередине пролёта и в вершину

без учёта короны

2 2.5 3 3.5 4 X, км

Рис 1 Распределение количества отключении по длине линии с длинным пролётом, рассчитанное с учётом и без учёта импульсной короны

опоры) без учёта промежуточных точек в пролёте, приводит к занижению результатов на 10 -н 25 %.

Рабочее напряжение. Напряжение на проводе складывается из напряжения, вызванного ударом молнии, и рабочего напряжения. Удар молнии в линию может произойти при любом мгновенном значении фазного напряжения. Расчёты для различных мгновенных значениях рабочего напряжения показали, что оно изменяет величину /Уоткл на 10 - 20 % (в зависимости от сопротивления заземления опоры). Наибольшее количество отключений происходит, когда на проводе нижней фазы рабочее напряжения имеет полярность, противоположную полярности молнии (ф0 = 30°).

Число опор в модели. Отражённые от соседних опор волны существенно снижают величину напряжения на гирляндах изоляторов поражённой опоры, поэтому количество отключений, рассчитанное с учетом лишь одной опоры, будет завышено. С другой стороны, за счёт стекания тока в землю на соседних опорах, а также за счёт потерь при распространении волн перенапряжений, напряжение на гирляндах изоляторов опор, удалённых от места удара молнии, будет существенно ниже, чем в месте удара. Расчёты показали, что глубина распространения грозового перенапряжения в ВЛ не превышает 4-6 опор. Увеличение количества опор в модели линии сверх шести дает уточнение конечного результата не более чем на 2 %.

Схема замещения опоры. Расчёты в моделях с различными схемами замещения опор ВЛ показали, что без особой погрешности для результата, достаточно использовать схему, учитывающую только индуктивность тела опоры между траверсами. Учёт индуктивностей траверс, ёмкостей тела опоры на землю, а также волновых процессов в опоре не даёт заметного (более 5 %) уточнения результатов, однако, сильно усложняет процесс расчёта.

Динамическое_сопротивление_опоры. Согласно

РД 153-34.3-35.125-99 для расчета грозоупорности ВЛ необходимо использовать сопротивление заземляющего устройства (ЗУ) опор, измеренное на частоте 50 Гц. Однако различие сопротивлений заземления на этой частоте и в диапазоне, соответствующем грозовым воздействиям, подтверждено большим числом экспериментальных исследований (работы КНЦ РАН). На рис. 2 показана характеристика ЗУ одной из опор, полученная экспериментальным путем как отношение мгновенных значений импульсов напряжения и тока, а в табл. 1 приведены значения Моткл при различных моделях замещения ЗУ опоры. Очевидно, что максимальное и

МКС

Рмс 2 Динамическое сопротивление ЗУ опоры

минимальное значения отличаются примерно на порядок. Наиболее соответствующей реальности является величина, полученная при моделировании ЗУ схемой, воспроизводящей экспериментальные кривые тока и напряжения и соответственно реальную его характеристику.

Таблица / - Число грозовых отключений ВЛ при различных моделях ЗУ

Модель ЗУ опоры Кривая па рис. 2 Сопротивление ЗУ, Ом Число грозовых отключений

Активное, Rnn = " 'max 1 80,19 23,37

Активное, Яоп = "™тах hy max 2 51,53 13,23

Активное, Roa = Z3y(t -> оо) 3 18,3 1,21

Активное, Доп = 2дейста 4 25,21 2,85

Динамическое сопротивление 5 Z3y = /(0 7,64

В третей главе диссертации проведён анализ традиционных методов молниезащиты путем варьирования факторов, влияющих на грозоупорность (таких как тип опоры, сопротивление ЗУ, длина пролёта, марка проводов и т.д.).

Величина удельного сопротивления грунта (ргр) влияет на грозоупорность линии двояко. С одной стороны большее ргр обуславливает большую деформацию грозовых волн, снижая напряжения на гирляндах изоляторов, и, тем самым уменьшает вероятность их перекрытия (расчёты, проведённые для разных ргр показали, что деформация волны перенапряжения снижает число отключений примерно в 1,15 раза). С другой стороны, при ' 'одинаковых конструкциях заземлителя, большее ргр увеличивает сопротивление заземления опор.

При увеличении количества изоляторов в гирлянде растёт напряжение, приводящее к перекрытию этой гирлянды. Одновременно с этим растёт и расстояние между тросом и фазными проводами, что приводит к некоторому снижению коэффициентов связи между ними. Из расчётов следует, что при добавлении к гирлянде одного изолятора, количество отключений снижается примерно на 10 %.

Па рисунке 3 представлена доля различных воздействий молний в общем числе Видно, что число отключений, вызванных прорывами молний, минуя тросовую защиту, существенно только при низких Яоп когда практически все грозовые отключения происходят вследствие прорывов. Однако, при таких значениях сопротивлений ЗУ общее количество отключений невелико. При более высоких значениях Ноп вклад прорывов незначителен.

ПБ150-1 (башенная опора) ПСБ150-1 (портальная опора) П150-2 (одноцеп. откл.) П150-2 (двухцеп отел)

ЮОл-Л- ц им 100г-п-п=летШ.-„-. L_ ___ 1ПП

4 25 50 100 Ом - удар молнии в трос

25 50 100 Ом 4 25 50 100 Ом л 25 50 100 0м И - удар молнии в вершину опоры □ . удар молнии в фазный провод

Рис 3 Доля различных воздействий молнии в суммарном числе отключений

Также в третьей главе проводится анализ эффективности применения дополнительных грозозащитных тросов, который показал, что при переносе троса с вершины опоры на уровень нижних фаз все молнии, не перехваченные опорами ВЛ, ударяют в фазные провода, и с высокой вероятностью приводят к перекрытию линейной изоляции. Количество отключений от ударов молнии в фазный провод возрастает на порядок, и тем самым значительно повышает суммарное число отключений. По сравнению с ВЛ с тросом на вершине опоры, количество грозовых одноцепных отключений возрастает в 2 5 раз для всех типов рассматриваемых опор. В тоже время, установка троса на уровне нижних фаз повышает коэффициент связи между тросом и нижними проводами, что приводит к некоторому уменьшению количества отключений от ударов молнии в вершину опоры. Из-за этого число одновременных отключений обеих цепей для двухцепных ВЛ снижается в 1,5 ^ 2 раза. Тем не менее, эксплуатация линии с тросом только на уровне нижних фаз без защитных аппаратов нецелесообразна из-за недопустимо большого количества одноцепных отключений ВЛ даже при малых сопротивлениях заземления опор.

Указанного недостатка лишён метод молниезащиты, при котором тросы сооружаются и на вершине опоры, и на уровне нижних фаз. Кроме улучшения коэффициента связи, за счёт наличия дополнительного троса возрастает доля отводимого от поражённой опоры тока. Уровень грозоупорности линий обоих классов напряжений увеличивается в 2 4 раза для башенных опор и 1,7 -=- 2,5 раза для портальных опор.

Ещё большее снижение числа грозовых отключений обеспечивает установка двух тросов на уровне нижних фаз совместно с тросом на вершине опоры. Расчёт с варьированием

расстояний между нижними тросами показал, что с увеличением расстояния повышается коэффициент связи с нижними проводами и снижается число грозовых отключений.

В четвёртой главе рассматривается молниезащита линий при помощи подвесных ОПН. При монтаже ОПН на опоре ВЛ надёжно защищены только те фазы, на которых непосредственно установлен аппарат. Несмотря на отвод в фазные провода через ограничители части тока молнии, протекающего по телу опоры, может произойти перекрытие незащищённых гирлянд. Расчёты, проведённые для поиска наиболее эффективного места установки ограничителя на опоре ВЛ показали, что установка ОПН на нижних фазах опоры более эффективна: на них ограничители обеспечивают наибольшее снижение числа обратных перекрытий, в то время как аппараты на верхних фазах в первую очередь защищают линию от отключений, вызванных ударами молний в фазный провод.

Для минимизации числа ограничителей (поиска максимального расстояние между ОПН), обеспечивающее заданный показатель молниезащиты, необходимо перейти от суммарного усреднённого числа отключений для всей ВЛ к распределению отключений по длине линии. Грозовые отключения распределены по длине ВЛ неравномерно и их число зависит от параметров каждого отдельного участка линии. Поэтому, число грозовых отключений рассматривалось как функция от координаты х, лежащей в пределах от нуля (начало линии) до (лин (конец линии), Л/откл = /(х). Такая функция названа эпюрой числа грозовых отключений. Суммарное количество отключений для ВЛ пропорционально площади под эпюрой.

На локальное изменение числа грозовых отключений влияют такие параметры как: сопротивления ЗУ (см. рис. 4), длина пролёта, высота опоры, уровень линейной изоляции,

высота тела опоры, а также сочетание этих и прочих параметров отдельных участков линии.

В работе был проведён ряд расчётов, цель которых - определение «зоны защиты» ОПН, т.е. участка линии по обе стороны от опоры с установленным ограничителем, на котором, благодаря аппарату, снижается число грозовых отключений. Было установлено, что ширина такой зоны во многом зависит от характеристик участка линии, на котором установлен ограничитель. С увеличением сопротивления заземления опоры увеличивается и защитная зона аппаратов (см. рис. 5). Также ширина защитной зоны от двухцепных перекрытий несколько шире, нежели от одноцепных (см. рис. 6). В общем случае зону защиты

Рис 4 Эпюра числа грозовых отключений при высоком сопротивлении заземления опоры №10

ограничителей обоих классов напряжения можно оценить в 700 - 850 м. При бестроссовой молниезащите BJI защитная зона ОПН не превышает одной опоры при любых параметрах линии.

1.5 1.45 1.4 1.35 1.3 1.25 1.2 1.15 1.1 1.05

двухцелные о слюченияк

• ;

! У^ ;

\s \ [

1 j

од^оцег^ные ^ткло^ени^

3 3.5 4 4.5 5

X, км

Рис 5 «Зона защиты» ОПН

30 40 50 60 70 80 90 100

"„„■ О"

Рис 6 Снижение числа отключений опоры соседней с защищенной ОПП

В диссертационной работе выполнены расчёты количества грозовых отключений BJI 150 - 220 кВ предприятий нефтегазовой отрасли при различных сопротивлениях заземлений опор, разных схемах и частоте установке ОПН. Грозовая активность для этих расчётов была взята равной 40 грозовым часам в год - средний показатель активности для нефтеносных районов России. Расчёты были произведены при наличии молниезащитного троса на вершине опоры и без него. В обоих случаях, расчёты показали необходимость установки аппаратов на каждой опоре при высоких требованиях к надёжности молниезащиты (см. таблицу 2).

Таблица 2 - Количество грозовых отключений ВЛ 220 кВ при разной частоте установки

Частота установки ОПН Количество грозовых отключений

йоп=25 Ом Яоп=50 Ом Д0„=75 Ом Коп=100 Ом

Без ОПН 0,91 3,56 4,91 6,41

Через 3 опоры 0,58 2,18 3,47 4,43

Через 2 опоры 0,55 1,99 3,43 4,36

Через опору 0,43 1,47 2,98 3,74

На каждой опоре 0,14 0,82 1,67 2,56

Реально эксплуатируемые линии, как правило, обладают резко неоднородными параметрами по всей длине. Так величины сопротивлений заземлений для разных опор в пределах одной линии могут колебаться от единиц до сотен Ом. В работе были проведены расчёты Nmкn для участка из 18 опор реальной ВЛ. Четыре опоры этого участка имеют

относительно высокое сопротивление заземления (см. рис. 7), кроме того грозопоражаемость данных четырех опор повышена из-за аномалий в грунте. Результат расчёта со всеми усреднёнными параметрами (усреднённое сопротивление ЗУ опор составило Яоп = 10,8 Ом), т.е. расчёт без учёта высокого числа отключений опор с повышенным сопротивлением заземления показал результат Л?откл = 0,175 откл/год. При учёте всех «неоднородностей» ВЛ расчётное количество Маткл составило 0,924 откл/год. Таким образом, всего несколько опор с относительно высокими сопротивлениями заземления могут привести к значительному увеличению числа грозовых отключений.

Рис 7 Типичная эпюра числа грозовых отключений реальной ВЛ

Кроме того, использование усреднённых параметров приводит к потере индивидуальных данных и исключает применение конкретных технических решений. Очевидно, что поиск мест установки ОПН должен производиться по реальными характеристикам ВЛ без их усреднения и переноса усреднённых параметров на все опоры линии. Защита ограничителями лишь нескольких «проблемных» опор при правильном выборе мест установки ОПН существенно снижает суммарное число отключений ВЛ (см. рис. 7).

а) ВЛ 150 кВ б) ВЛ 220 кВ

Рис 8 Вероятность выделения энергии в ОПН при наличии троса на вершине опоры I - «„„ =25 Ом; 2-«„„=50 Ом; 3-йол=75 0м; 4 - К011 = 100 Ом.

При выборе ОПН для грозозащиты BJ1 важным является вопрос об энергетических нагрузках. Анализ показал, что при ударе молнии в молниезащитный трос, в ограничителе выделяется значительно меньше энергии, чем при ударе молнии в вершину опоры. В наиболее тяжёлых условиях по энерговыделению находится ограничитель, установленный на нижних фазах опоры.

Энергия, выделяемая в ограничителе, зависит от максимального тока молнии, крутизны фронта и волны её импульса. Так как значения параметров молнии являются случайными величинами, необходима вероятностная оценка выделяемой в ограничителе энергии. На рисунке 8 представлены графики вероятности Р выделения энергии в ОПН при наличии троса на вершине опоры BJ1 150 и 220 кВ.

Большие сопротивления заземления опор приводят к более жёстким требованиям к классу энергоёмкости аппарата: если при сопротивлении Доп = 25 Ом удельная энергия, выделяемая в ограничителе, не превышает 6 кДж/кВ, то при R„„ = 100 Ом эта энергия будет превышена с вероятностью 0,1.

В пятой главе проведён технико-экономический расчёт эффективности использования ОПН. Расчёт проводился путём поиска варианта молниезащиты с минимальными годовыми затратами. Эти затраты складываются из капитальных вложений на ежегодные издержки по организации молниезащиты (стоимости установки ограничителей, подвески молниезащитных тросов, сооружения заземляющих устройств опор) и, кроме того, ущерба от грозовых отключений. Ущерб от грозовых отключений в свою очередь складывается из прямых затрат на ремонтно-восстановительные работы и ущерба, вызванного недоотпуском электроэнергии (потери сырой нефти; выход из строя нефтяных скважин; повреждение погружных насосов). Для линий 150 кВ предприятий нефти и газа ущерб на одно грозовое отключение составляет 2 880 тыс. руб, для BJ1 220 кВ - 16 896 тыс. руб.

Проведённые технико-экономические расчёты показали эффективность установки ОПН на каждой опоре BJ1 предприятий нефтегазовой отрасли не только с технической, но и с экономикой точки зрения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Повышение эффективности молниезащиты BJI является актуальной, а в случае питания предприятий нефти и газа необходимой задачей из-за значительных финансовых потерь, вызванных перебоями в электроснабжении при грозовых отключениях. Особую актуальность эта проблема приобретает в условиях, когда традиционные меры молниезащиты, диктуемые нормативными документами, не эффективны. В этих случаях

должны применяться альтернативные методы молниезащиты, в том числе установка ОПН на опорах ВЛ.

2. Разработана инженерная компьютерная программа, позволяющая посредством численных расчётов переходных процессов, протекающих в ВЛ при ударах в неё молнии определить интегральный показатель надёжности молниезащиты - годовое число грозовых отключений Л?откл. С помощью подробной и гибкой модели воздушной линии в грозовом режиме, проведено варьирование расчётных параметров ВЛ (некоторых из них впервые) для определения степени их влияния на конечный результат:

- при моделировании ударов молний в линию, достаточно рассматривать участок ВЛ, состоящий из 6 опор;

- на число грозовых отключений в наибольшей степени влияют высота опоры и импульсное сопротивление ЗУ опоры. С увеличением длины пролёта между опорами до 20 % растёт число грозовых отключений. Усиление гирлянды на один изолятор снижает число отключений на 10%;

- наиболее простой для моделирования схемой замещения опоры, обеспечивающей достаточно точный результат, является схема, учитывающая индуктивности тела опоры между траверсами. Учёт индуктивностей траверс, ёмкостей опоры и волновых процессов в опоре не сказывается на окончательном результате;

- при невозможности учёта реальных динамических характеристик ЗУ опоры, наиболее точный результат обеспечивает замещение заземлителя активным сопротивлением, равным отношению максимума напряжения к максимуму тока;

- значительное влияние на результаты имеют: коэффициенты связи между проводами и импульсная корона;

- варьирование значением погонной индуктивности тела опоры в пределах от 0,5 до 1,1 мкГн/м практически не влияет на значение N0TIÍЛ при йоп > 35 Ом. Учёт взаимной индуктивности между каналом молнии и телом опоры изменяет расчётное число отключений не более чем на 12 %;

- наибольшее количество отключений происходит при полярности рабочего напряжения нижней фазы на опоре, противоположной полярности тока молнии (фо=30°);

- марки проводов и тросов, удельное сопротивление грунта и отклонение гирлянды изоляторов влияют на А^откл незначительно;

- при расчёте вероятностей амплитуд токов молнии и скоростей их нарастания, логнормальный закон распределения даёт большее число отключений, по

сравнению с законом распределения Вейбулла. Для построения КОТ достаточно использовать три значения длительности фронта Тф.

3. При помощи разработанной программы выполнен сравнительный анализ эффективности применения традиционных и альтернативных методов молниезащиты ВЛ. Расчёты показали, что при невысокой грозовой активности и сопротивлениях заземлений опор менее 15 0м достаточно применение традиционных методов. В остальных случаях необходимо усиление грозоупорности линии альтернативными методами:

- ОПН, установленные на опоре ВЛ, надёжно защищают только те фазы, на которые они установлены. Вероятность перекрытия незащищённых фаз сохранятся. Грозоупорность линии возрастает с увеличением числа аппаратов, установленных на опорах ВЛ;

- наиболее эффективными местами установки ОПН на опоре являются нижние гирлянды изоляторов;

- установка троса под нижними фазами совместно с тросом на вершине опоры увеличивает уровень грозоупорности линии в 2 4 раза для башенных опор и в 1,7

2,5 раза для портальных опор. Установка двух тросов под нижними фазами приводит к ещё большему снижения число отключений;

- установка ОПН совместно с дополнительными тросами способна снизить годовое число отключений линии в 5 20 раз.

4. Для определения частоты установки ОПН на ВЛ осуществлён переход от усреднённого Моткл к неоднородному распределению отключений по длине линии. При установке ОПН, наибольшее снижение отключений происходит на опоре с установленным аппаратом. Степень снижения Иоткл на соседних опорах зависит от многих параметров линии: сопротивлений заземлений опор, длин пролётов и т.д., но в общем случае «зона защиты» ограничителя невысока и не превышает 2 опор. При эксплуатации ВЛ без тросов на вершинах опор, ограничители необходимо устанавливать на верхних фазах каждой опоры.

5. Параметры ВЛ как правило резко неоднородны по всей длине линии, поэтому расчёты с усреднёнными параметрами приводят к значительному занижению результатов. Расчёт задач молниезащиты, а также поиск мест установки ограничителей необходимо проводить задаваясь реальными параметрами ВЛ без их усреднения и распространения усреднённых параметров на все опоры линии.

6. Технико-экономический расчёт показал эффективность установки ОПН на всех опорах ВЛ, питающих предприятия нефти и газа, не только с технической, но и экономической точки зрения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гумерова H.H., Халилов Ф.Х, Хохлов Г.Г. Грозозащита двухцепных BJI с помощью

нелинейных ограничителей перенапряжений. // Сборник трудов X Российской НТК «ЭМС-2008». - СПб.: ВИТУ, 2008. -С. 37 - 42.

2. Гумерова H.H., Хохлов Г.Г. Алгоритм определения напряжения в месте удара молнии в воздушную линию и в месте расположения опоры // Сборник КФАН Моделирование переходных процессов и установившихся режимов высоковольтной сети. -Апатиты: изд. КНЦ РАН. 2008. -С. 38-46.

3. Гумерова Н.И., Халилов Ф.Х, Хохлов Г.Г. Вопросы грозозащиты двухцепных ВЛ с помощью нелинейных ограничителей перенапряжений. // Сборник КФАН Моделирование переходных процессов и установившихся режимов высоковольтной сети. - Апатиты: изд. КНЦ РАН, 2008.-С. 110-114.

4. Халилов Ф.Х, Хохлов Г.Г. Грозозащита двухцепных ЛЭП 35-110 кВ установкой ОПН на фазах. // XXXVI неделя науки СПбГПУ. Материалы Всероссийской межвузовской НТК студентов и аспирантов СПбГПУ. Часть II. - СПб.: Изд-во Политехнического у-та, 2008 -С. 10- 12.

5. H.H. Гумерова, Ф.Х. Халилов, Г.Г. Хохлов. Оценка степени влияния допущений на результаты моделирования переходных процессов при ударах молнии в ВЛ. // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. -2011. - Вып. 2. -С. 60 - 65.

6. Ф.Х. Халилов, Г.Г. Хохлов. Выбор модели опоры ВЛ 35-220 кВ при анализе грозовых перенапряжений. // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. -2011. -Вып. 2.-С. 112-117.

7. Халилов Ф.Х., Попова Ю.С., Хохлов Г.Г. Обоснование установки ОПН на ВЛ 35110 кВ нефтяной и газовой промышленности. // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. -2011. - Вып. 2. -С. 118 - 127.

8. Н.И. Гумерова, Ф.Х. Халилов, Г.Г. Хохлов, И.А. Косорлуков. Оценка влияния допущений на результаты моделирования переходных процессов при ударах молнии в ВЛ. // Вестник СамГТУ. Серия Технические науки. -2011. -№2(69). -С. 133 - 138.

9. Халилов Ф.Х, Хохлов Г.Г. Молниезащита ВЛ 150 - 220 кВ с использованием традиционных и альтернативных методов. // Научно-Технический журнал «Электро». -2011. -№4. -С. 45 - 48.

10. Гумерова H.H., Хохлов Г.Г., Косоруков A.B. Расчёт грозоупорности ВЛ 110 кВ и выше. // Новости электротехники. -2011. -№3 (69). -С. 44-47.

11. Гумерова Н.И., Халилов Ф.Х, Попова Ю.С., Хохлов Г.Г. Шишкова Е.М. Оценка частоты установки ОПН на опорах ВЛ 35 - 220 кВ. // Вестник СамГТУ. Серия Технические науки. -2011. -№3 (31).

Подписано в печать 07.10.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 8169Ь.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в типографии Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.:(812)550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

Введение.

1 Современное состояние исследуемого вопроса и постановка задачи диссертационной работы.

1.1 Интенсивность грозовой деятельности.

1.2 Распределение параметров импульса тока молнии.

1.3 Обзор традиционной методики расчёта годового числа грозовых отключений ВЛ 150 - 220 кВ*.

1.4 Анализ аварийных грозовых отключений ВЛ150 и 220 кВ.

1.5 Обзор традиционных мер молниезащиты.

1.6 Обзор альтернативных мер молниезащиты.

1.7 Выводы по главе и постановка задачи диссертационной работы.

2 Моделирование переходного процесса при ударе молнии в ВЛ.

2.1 Распространение волн перенапряжений в фазных проводах и тросе.

2.1.1 Импульс тока молнии.

2.1.2 Модель многопроводной линии.

2.1.3 Учёт потерь в земле.

2.1.4 Моделирование импульсной короны.

2.1.5 Распределение ударов молнии по длине пролёта.

2.1.6 Учёт рабочего напряжения.

2.1.7 Волновое сопротивление канала молнии.

2.2 Моделирование электрофизических процессов в опоре.

2.2.1 Определение необходимого числа опор в модели В Л.

2.2.2 Выбор модели опоры.

2.2.3 Модель заземляющего устройства опоры В Л.

2.2.4 Погонная индуктивность тела опоры.

2.2.5 Индуктированное напряжение на теле опоры.

2.2.6 Моделирование перекрытия линейной изоляции.

2.2.7 Моделирование ОПН.

2.2.8 Кривая опасных токов (КОТ) и расчёт вероятности перекрытия линейной изоляции.

3 Молниезащита BJI150 - 220 кВ без использование ОПН.

3.1 Анализ числа грозовых отключений при молниезашите по требованиям ПУЭ

3.1.1 Влияние высоты опоры.

3.1.2 Влияние сопротивления заземления опор.

3.1.3 Влияние удельного сопротивления грунта.

3.1.4 Влияние длины пролёта.

3.1.5 Влияние уровня линейной изоляции.11

3.1.6 Влияние марки провода и троса.

3.2 Анализ числа грозовых отключений при различном числе и расположении молниезащитных тросов.

3.2.1 Сооружение троса на уровне нижних фаз без троса на вершине опор BJI

3.2.2 Сооружение одного троса на уровне нижних фаз совместно с тросом на вершине опор BJI.

3.2.3 Сооружение двух тросов на уровне нижних фаз совместно с тросом на вершине опор BJI.

4 Молниезащита ВЛ с использование ОПН.

4.1 Общие положения расчётов молниезащиты В Л с использованием ОПН.

4.2 Выбор места установке ОПН на опоре BJI.

4.3 Частота установки ОПН на BJI.

4.3.1 Установка ОПН на BJI220 кВ совместно с тросом на вершине опор.

4.3.2 Установка ОПН на BJI150 кВ совместно с тросом на вершине опор.

4.3.3 Бесстросовая молниезащита.

4.4 Влияние неоднородного распределения параметров BJI на суммарное годовое число грозовых отключений.

4.5 Энергоёмкость ОПН.

5 Технико-экономический расчёт.

5.1 Исходные данные и методика расчёта.

5.2 Результаты технико-экономического расчёта

Важной задачей современной электроэнергетики является снижение числа отключений высоковольтных воздушных линий (BJI) Как известно, бесперебойная работа электрической системы в целом определяется надежностью составляющих эту систему компонент. Именно линии электропередач, вследствие большой протяженности, наиболее уязвимы для различных атмосферных воздействий, причем значительная доля»отключений BJI спровоцирована ударами молний [12].

Нефте- и газодобыча являются одними из основных отраслей, промышленности в России. Грозовые отключения^ линий, и повреждение электрооборудования подстанций' приводят к перебоям в электроснабжении, и, как следствие, нарушению технологических процессов. Из-за грозовых перенапряжений изоляция электрооборудования либо* повреждается сразу, либо стареет вследствие кумулятивного эффекта и раньше гарантированного срока выходит из строя. Таким образом, грозовые отключения линий и грозовые перенапряжения требуют проведения« дорогостоящих работ по восстановлению изоляционных конструкций и других элементов системы электроснабжения, что приводит к серьёзным финансовым потерям.

Разработке методов молниезащиты воздушных линий электропередач посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных ученых. Над решением проблемы молниезащиты работали Костенко М.В., Разевиг Д.В., Александров Г.Н., Базелян Э.М., Базуткин В.В., Долгинов A.B., Кадомская К.П., Евдакунин Г.А., Ефимов Б.В., Новикова А.Н. и другие исследователи. Следует отметить отсутствие в многочисленных публикациях единого мнения по отдельным аспектам проблемы молниезащиты.

Большая часть BJI 150 - 220 кВ, питающих месторождения'нефти и. газа, исполнены- в двухцепном варианте. Двухцепные линии обеспечивают резервированное питание особо ответственных потребителей и имеют меньшие по сравнению с одноцепными линиями полосы отчуждения. Однако, грозоупорность двухцепных BJI, как правило, ниже грозоупорности одноцепных.

Цепи, расположенные на одной опоре, находятся в едином электростатическом и электромагнитном полях. Это обстоятельство обуславливает особенности в характере протекания в них переходных процессов [24].

Важнейшей задачей электроэнергетики в области обеспечения грозозащиты воздушных линий электропередачи напряжением 150 и 220 кВ (в том числе и двухцепных) и повышения надежности их эксплуатации при поражениях молнией является усовершенствование методик расчета защиты от перенапряжений.

Традиционные мероприятия грозозащиты ВЛ 150 — 2201 кВ в нефтяной и газовой промышленности не отличаются от мероприятий, предписанных ПУЭ

41]:

- сооружение грозозащитных тросов с углами-защиты не более 25° -т- 30°; обеспечение необходимого уровня линейной изоляции; обеспечение сопротивления заземления опор не более R3 = 10 -т- 30 Ом в районах с удельным сопротивлением грунтов рг не более 5000 Юм-м и R3 = рг ■ 6 ■ Ю-3 - в районах с рг более 5000 Омм.

К традиционным мероприятиям молниезащиты косвенно относится применение-автоматического повторного включения (АПВ).

Однако, в ряде случаев, [52] традиционные мероприятия молниезащиты не дают приемлемой величины допустимого числа грозовых отключений (при заданных грозовой интенсивности и длине линий). Такая ситуация характерна, для: участков воздушных линий с локально повышенной грозопоражаемостью; двухцепных линий с вертикальной подвеской проводов;

- высоких переходных полетов через реки, заливы, ущелья и другие* преградыпо трассе BJI;

- участков BJI в гололедноопасных районах, где применение грозозащитных тросов нецелесообразно;

- для некоторых районов со сверхвысоким удельным сопротивлением грунтов (рг = 10 000 - 15 000 Ом-м). 7

В этих случаях предпочтение отдается альтернативным способам грозозащиты BJI 150 - 220 кВ: сооружение дополнительного троса не над верхними фазами, а на уровне нижних фаз. Также определенные технико-экономические преимущества дают длинно-искровые разрядники (РДИ) [39], которые в ряде случаев позволяют отказаться от грозозащитных тросов и обеспечивают требуемую величину показателя надежности грозозащиты BJI за счет значительного снижения вероятности перехода импульсного перекрытия изоляции в устойчивую дугу тока короткого замыкания. Однако РДИ освоены и широко применяются только в сетях до 35 кВ.

Основным элементом альтернативной грозозащиты, в том числе BJI 150 — 220 кВ предприятий нефте- и газодобычи, является нелинейный ограничитель перенапряжений - ОПН: Наибольший эффект улучшения показателя грозоупорности BJI обеспечивает установка ОПН на каждой опоре (например, между фазными проводами и опорой, параллельно гирляндам изоляторов) и на всех фазах BJI (на трёх фазах одноцепной ВЛ или на шести фазах двухцепной). Однако, из-за большой стоимости ОПН такой метод молниезащиты экономически нецелесообразен.

Поэтому актуальной является задача минимизации числа ОПН при расстановке их на трассе ВЛ.' Для этого необходимо определить оптимальные места установки ОПН на опорах ВЛ, обеспечивающие заданную грозоупорность, найти минимальные расстояния между ограничителями, проанализировать энергетические нагрузки на ОПН при воздействии молнии, а также учесть другие эксплуатационные воздействия.

Заключение

1. Повышение эффективности молниезащиты В Л является актуальной, а в случае питания предприятий нефти и газа необходимой задачей из-за значительных финансовых потерь, вызванных перебоями в электроснабжении при грозовых отключениях. Особую актуальность эта проблема приобретает в условиях, когда традиционные меры молниезащиты, диктуемые нормативными документами, не1 эффективны. В» этих случаях должны применяться альтернативные методы молниезащиты, в том 1 числе'установка ОПН на опорах вл:

2. Разработана инженерная? компьютерная? программа, позволяющая' посредством численных расчётов переходных процессов; протекающих в ВЛ при ударах в неё молнии? определить« интегральный показатель надёжности молниезащиты - годовое число, грозовых отключений Ыоткл. С помощью подробной и гибкой модели воздушной линии в грозовом режиме, проведено варьирование расчётных^ параметров В Л' (некоторых' из них впервые) для определения степени их влияния на конечный результат:

- при моделировании ударов, молний в линию, достаточно-рассматривать участок ВЛ, состоящий из 6 опор;

- на число грозовых отключений в наибольшей» степени влияют высота, опоры и< импульсное сопротивление ЗУ опоры-. С увеличением длины пролёта между опорами» до 20 % растёт число грозовых^ отключений. Усиление'гирлянды, на'один'изолятор снижает число отключений на 10%;

- наиболее простой для моделирования схемой замещения опоры, обеспечивающей достаточно точный, результат, является схема, учитывающая индуктивности тела опоры между траверсами. Учёт индуктивностей траверс, ёмкостей опоры и волновых процессов в опоре не сказывается,на окончательном результате;

- при невозможности учёта реальных динамических характеристик ЗУ опоры, наиболее точный результат обеспечивает замещение заземлителя активным сопротивлением, равным отношению максимума напряжения к максимуму тока;

- значительное влияние на результаты имеют: коэффициенты связи между проводами и импульсная корона; варьирование значением погонной индуктивности тела опоры в пределах от 0,5 до 1,1 мкГн/м практически не влияет на значение Р^откл при 1*оп > 35 Ом. Учёт взаимной индуктивности между каналом молнии и телом опоры изменяет расчётное число отключений не более чем на 12 %; наибольшее количество отключений происходит при полярности рабочего напряжения нижней фазы на опоре, противоположной полярности тока молнии (<р0=30о); марки проводов и тросов, удельное сопротивление грунта и отклонение гирлянды изоляторов влияют на Моткл незначительно;

- при! расчёте вероятностей амплитуд токов молнии и скоростей их нарастания, логнормальный закон распределения даёт большее число отключений, по сравнению с законом распределения Вейбулла. Для построения КОТ достаточно использовать три значения длительности фронта Тф.

3. При помощи разработанной программы выполнен сравнительный анализ эффективности применения, традиционных и альтернативных методов молниезащиты В Л. Расчёты показали, что при невысокой грозовой активности^ и сопротивлениях заземлений опор менее 15 Ом достаточно применение традиционных методов. В остальных случаях необходимо усиление грозоупорности линии альтернативными»методами:

- ОПН, установленные на' опоре ВЛ,* надёжно защищают только те фазы, на которые они установлены. Вероятность перекрытия незащищённых фаз сохранятся. Грозоупорность линии возрастает с увеличением числа аппаратов, установленных на опорах ВЛ;

- наиболее эффективными местами установки ОПН на опоре являются нижние гирлянды изоляторов;

- установка троса под нижними фазами совместно с тросом на вершине опоры увеличивает уровень грозоупорности линии в 2 -=- 4 раза для башенных опор ив 1,7 + 2,5 раза для портальных-опор: Установка двух тросов под нижними фазами приводит к ещё большему снижения-число отключений;

- установка ОПН совместно с дополнительными тросами- способна снизить годовое число отключений линии в 5 20'раз.

4. Для определения частоты установки? ОП№ на В Л" осуществлён переход от усреднённого Ыоткл к неоднородному распределению отключений по'длине линии. При установке ОПН; наибольшее снижение отключений- происходит на опоре с установленным аппаратом. Степень , снижения Иоткл на соседних опорах зависит от многих параметров линии: сопротивлений заземлений опор, длин пролётов и т.д., но в< общем і случае «зона защиты» ограничителя невысока и не превышает 2' опор. При эксплуатации В Л без тросов г на вершинах! опор, ограничители необходимо устанавливать на верхних фазах каждой опоры.

5. Параметры В Л как правило резко неоднородны по всей длине линии, поэтому расчёты с усреднёнными параметрами приводят к значительному занижению1 результатов. Расчёт задач молниезащиты, а также поиск мест установки ограничителей необходимо проводить задаваясь реальными^ параметрами'В Л без их усреднениями распространения усреднённых параметров < на все опоры линии.

6. Технико-экономический расчёт показал эффективность установки ОПН на всех опорах ВЛ, питающих предприятия нефти и газа, не только с технической, но И'экономической точки зрения.

1. Аджиев А.Х., Аджиева A.A., Дорина А.Н. Определение параметров молниевых разрядов. Труды всероссийской научно-практической конференции "Повышение надёжности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических сетей". — М.: 2010.

2. Александров Г.Н. Молния и молниезащита. Издательство Политехнического университета. - 2007. - 280 с.3:. Александров Г.Н;, Лысков Ю.И., БГевченко С.Ю. Грозоупорность бестросовыхлиний/// Электричество. —№Ш-.-1989?

3. Александров Г.Н. Ограничение перенапряжений; bi электрических* сетях. Учебное пособие. Санкт-Петербург: СЗФ АО «ГВЦ Энергетики», 2003:.

4. Атакишев. Т.А., Бабаев Р.В., Барьюдин A.A. Электроэнергетик нефтяных и газовых промыслов / Под. ред. Атакишиева Т.А. М.: Недра, 1988.6: Базелян Э.М., Райзер Ю.Н. Физика молнии и молниезащиты. -М.: Физматлит, 2001. 320 с.

5. БахышевИ.М:,КолычевА.В., Халилов Ф.Х. Показатели грозоупорности В Л 500 кВ при установке на ней нелинейных orpaiшчителей перенапряжений 500 кВ // Труды Кольского.научного центра РАН. -2010. -№1.

6. Бочаров Ю.Н, Кривошеев С.И., Титков В.В., Янчус Э.И. Электроэнергетика: Оценка опасности токов^^ молнии^^ для изоляции <сетей?и^^ систем: -(ЕПб:: Изд-во« Политехи, ун-та, 2009. С. 20 - 23.

7. Бургсдорф В:В. Грозозащита линий электропередачи // Электричество: — 1969. -№8.-36 с.

8. Геллер Б., Веверка А. Импульсные процессы в электрических машинах. —М: Энергия, 1973.-440 с.

9. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика: Учеб. Пособие для вузов 10-е изд. -М.: Высшая школа, 2004.

10. Горев A.A., Машкиллейсон JI.E. Импульсные характеристики линейной изоляции и искровых промежутков. -Электрические станции, 1936. -С. 5 10.

11. ГОСТ 1516.2-97 Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и- выше. Общие методы испытания электрической прочности изоляции.

12. ГОСТ Р 52725-2007 Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ.

13. Гумерова Н.И., Малочка М.В. Влияние локальных импульсных сопротивлений заземлений опор на грозоупорность воздушной линии электропередачи // XXXVI неделянауки СПбГПУ. СПб.:Изд. Политехнического университета. - 2008. - С. 5 — 7.

14. Данилов Г.А., Зубков A.C., Боровицкий В.Г., Лошаков Ю.Е. Подвесные ОПН как средство повышения надежности работы воздушных линийэлектропередач (опыт применения): // Информационно-аналитический журнал «Энерго-Инфо». 2008: - №11 (23).

15. Дмитриев М.В. Применение ОПН для защиты изоляции BJI 6-750 кВ. -СПб;: Издательство Политехнического университета. 2009. —92 с.

16. Долгинов Л.И. Техника, высоких напряжений« в электроэнергетике; — М.: "Энергия", 1968.-464 с.

17. Зёвеке Т.В;, ИонкиніШЛіі.НетушиліАіВі, Страхов-Є1В1,Основы >теориищепей:: Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1989! 528 с.

18. Зубков A.C. Повышение грозоупорности двухцепных BJI путём- установки защитных аппаратов типа ОПН // Материалы семинара "Электрическое• оборудование и комплексный подход к применению средств защиты от иеренапряжений". 2005.

19. Кадомская К.П., Костенко-МїВ:,,Левинштейн>МШі Теория* вероятности и ¡её: приложения м задачам'электроэнергетики: Спбг: Наука; 1992:

20. Кадомская К.П., Рейхердт: A.A. Анализ токовых нагрузок ограничителей перенапряжений, устанавливаемых на опорах воздушных линий: // «Электричество». 2000. -№3.

21. Костенко М.В., Невретдинов Ю.М., Халилов Ф.Х. Грозозащита электрических сетей в районах с высоким удельным сопротивлением грунта. -Л.: Наука, 1984: 112 с.

22. Костенко М.В., Половой И.Ф., Резенфельд А.Н. Роль прорывов молнии мимо тросов для грозозащиты линий высших классов напряжения // Электричество- 1961. -№4.- С. 20- 26.

23. Малочка М.В. Анализ грозовых перенапряжений на ВЛ 110- 150 кВ с учётом характеристик опор: дис. . канд. тех. наук. -СПб, 2009.

24. Новикова А.Н., Галкова ЛИ., Шмараго О.В., Лубков А.Н., Данилевский С.С. Опыт разработки! схем грозозащиты ВЛ 110 кВ!и выше с использованием ОПВ// Сборник научных трудов НИИГГГ.

25. Новикова А.Н., Шмараго О.В:, Галкова- Л.И., Лубков А.Н., Крыжановский В.В:, Бельцер В.Р.", Макашин1. Е.А. Модернизация, систем; грозозащиты» двухцепной. ВЛ1400 кВ ПС "Выборгская'«' Госграница с использованием-ОПН // Известия НИИГГГ - 2007. -№62.

26. Новикова А.Н., Шмараго 0:В., Макашин Е.А. Эффективность схем грозозащиты ВЛ 110 кВ и выше с использованием, ОПН: расчетные оценки и опыт эксплуатации // Известия НИИ постоянного тока. 2007. С. 122- 144.

27. Окороков В.Р., Лисочкина Т.В. Технико-экономическое обоснование решений в энергетике. (Учебное пособие): -Л.: изд. ЛПИ им. М.И. Калинина; 1981.-80 с.

28. Подпоркин Г.В., Сиваев А.Д. Новая грозозащита линий электропередачи с помощью длинно-искровых разрядников // Энергетик 1997 - №3.

29. Половой И.Ф., Михайлов* Ю.А., Халилов Ф.Х. Перенапряжения на электрооборудовании высокого и сверхвысокого, напряжения. —Л: Энергия, 1975.

30. Правила Устройства Электроустановок. 7-ое издание. СПб.: ДЕАН. — 2008.- 708 с.

31. Предложение по повышению грозоупорности двухцепной BJI 400 кВ ПС "Выборгская" Госграница. -Отчёт НИИПТ №0-7589. - 2004.

32. Разевиг Д.В. Атмосферные перенапряжения на линиях электропередачи. -М: Госэнергоиздат, 1959. 216 с.

33. Раков В.А., Рашиди Ф. Обзор исследований молнии и молниезащиты за последние 10 лет. // Научно-технические ведомости СПбГПУ СПб. — 2010. -№1 - С. 24-47.

34. Руководящие указания по защите от внутренних.и внешних перенапряжений сетей 3 750 кВ. Труды НИИПТ. -Л.: Энергия; 1975. - 288 с.

35. Руководящие указания по защите сетей(6—500 кВ( от грозовых и внутренних перенапряжений. -Бишкек: Кыргызэнергохолдинг. 1997.

36. Рябкова Е.Я. Заземления в устройствах высокого напряжения. -Ml: Энергия, 1978.-224 с.

37. Справочник по электрическим, установкам высокого напряжения 2-е издание, под редакцией Баумштейна И.А. -М.: Энергия, 1981'.

38. Справочник по электрическим установкам * высокого напряжения 3-е издание, под редакцией Баумштейна И.A. -M.': Энергия, 1989.

39. Техника высоких напряжений. Под редакцией Г.С. Кучинского. — СПб: Энергоатомиздат, 20031

40. Техническое предложение по? повышению, грозоупорности двухцепной В Л 400 кВ ПС "Выборгская" Госграница с помощью подвесных ОПН. — Отчёт НИИПТ №0-7569. - 2003.

41. Тиходеев H.H. Руководство по защите электрических сетей 6 — 1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений. СПб.: ПЭИПК Минтопэнерго, 1999.-353 с.

42. Уайтхед Э.Р. Грозозащита линий электропередачи^ сверхвысокого напряжения // Доклады CIGRE. 1968.

43. Халилов Ф.Х., Гольдштейн В.Г., Гордиенко А.Н., Пухальский A.A. Повышение надежности работы электрооборудования и линий 0,4 — 110 кВнефтяной промышленности при воздействиях перенапряжений. -М.: Энергоатомиздат, 2006. 356 с.

44. Халилов Ф.Х., Гумерова НИ., Хохлов Г.Г. Вопросы грозозащиты двухцепных ВЛ с помощью нелинейных ограничителей перенапряжения; // Переходных процессов;и установившихся режимов в высоковольтных; сетях. Апатиты: Издательство КНЦ РАН. 2008. -С. 110 - 114.

45. Халилов Ф.Х., Егоров В.В., Смирнов А.А. Техника высоких напряжений и электротехнические материалы в устройствах железнодорожного транспорта.2007. '

46. Халилов? ФЖ, Шилина? HiA. Технические; т экономические вопросы^ грозозащиты двухцепных ВЛ 110- 220 кВ. Научный отчёт. СПбГПУ. — 2006.

47. ХохловЕ.Е. Ерозозащита двухцепных"ЛЭП 35 110-кВ установкой' ОПН: на фазах: дисмагистра тех. наук. - СПбЕПУ. - 2008.

48. Цицикян Т.Н. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. —СПБ.: "Элмор", 2007.-184 с.

49. Anderson R.B., Eriksson A.Y. Lighting parametersforengineeringapplication. — Electra- 1980. -№69, IIL- P. 65 102

50. Brown G.W. Lighting performance. Shielding failures simplified lighting performances. Updating backflash calculation. —IEEE Trans. PAS. —1978. -Vol 97, N1.-P. 33-38, 39-52;

51. GaldwellSRiO;, DarvenizavMlExperimentaKandiAfralytical^ta^ Non-Standard Waveshapes on the Impulse Strength of External insulation, Power Apparatus and Systems// IEEE Transactions on Power Delivery 1973— №.92.

52. Cummins K., Murphy M. An Overview of Lighting Location Systems: History, Techniques, and Uses, With an In-depth Look at the U.S. NLDN // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2009i

53. Dommel D. C. Digital Computer Solution of Electromagnetic;Transients in Single and Multiple Networks. // Transactions on Power Apparatus and Systems. -April 1969. P. 388-399.

54. Dommel, H.W. EMTP Theory Book. -Microtran Power System Analysis Corporation, 4689 W. 12th. Avenue, Vancovuer, B.C. V6R2R7, Canada. 1992.

55. Edvard C. Jordan. Electromagnetic waves and radiating systems. -N.Y. Prentice Hall.-1950.

56. Rakov V.A., Uman M.A., Kamlio K.J. New insights into lightning processes gained from triggered lightning experiments in Florida and Alabama. -Journal of Geophysical Research, Vol 103.- 1998.

57. Schoene J., Iman M.A., Rakov V.A. Chararacterization of Return Stroke Currents in Rocket-Triggered Lightning. -Journal of Geophysical Research, Vol' I'M*. — 2009.

58. SohHashimoto, Yoshihiro Baba, Naoto Nagaoka, Akihiro Ametani, Naoki Itamoto AN EQUIVALENT CIRCUIT OF A TRANSMISSION-LINE TOWER STRUCK BY LIGHTNING // 30 International Conference on Lightning Protection. Cagliari, Italy.-2010.

59. Takami J'., Okabe S. Observational-Results of Lightning Current on Transmission. Towers. -IEEE Transactions on Power DeliveryVol.22. 2007. -P. 547-556.

60. The Bergeron Method A graphic method for determining line reflections in transient phenomena. -Texas Instruments. -October 1996.'

61. Visacro S., Soares J.A., Sehrocder M.A.O., Cberdiiglia L.C.L., de Sousa V.J. Statistical analysis of lightning current parameters: Measurements at Morro do Gachimbo*Station. -Journal of Geophysical Research, Vol' 109. 2004.

62. Wagner, C. F.; Gross, I: W.; Lloyd, Bi L. High-Voltage Impulse Tests on Transmission Lines. -Power Apparatus and Systems, Part III. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Volume: 73. -Jan. 1954. p. 196-210.

63. Working Group 01 (Lightning) of Study Committee 33 (Overvoltages and' Insulation' Co-ordination) Guide to procedures for estimating the lightning performance of transmission lines. -CIGRE. -October 1991.