автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Оценка эффективности ограничения токов короткого замыкания в сетях 110-500 кВ энергосистемы

На правах рукописи

Мозгалев Константин Валерьевич

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТЯХ 110 - 500 кВ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2005 г.

Работа выполнена на кафедре электрических станций Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский энергетический институт (Технический университет)»

Защита состоится 13 декабря 2005 г. в аудитории Г-200 в 15 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.157.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский энергетический институт (Технический университет)» по адресу: Москва, ул. Красноказарменная, д. 17, 2 этаж, корпус «Г».

Отзывы и замечания на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим присылать по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет «МЭИ (ТУ)».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «МЭИ (ТУ)».

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Доктор технических наук Шунтов Андрей Вячеславович Доктор технических наук Львов Юрий Николаевич Кандидат технических наук, доцент Кривенков Владислав Владимирович ОАО «СО-ЦЦУ ЕЭС», г. Москва

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.157.03 к.т.н., доцент

Бердник Е.Г.

ТооЬ-А

<шо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы исследования.

В сетях различного напряжения электроэнергетических систем (сокращенно - энергосистем, систем) уровни токов короткого замыкания (КЗ) в той или иной степени непрерывно возрастают. При этом требования к электрическим аппаратам, проводникам, силовым (авто)трансформаторам и конструкциям распределительных устройств (РУ) становятся все более жесткими. Возникает проблема согласования параметров электрооборудования с существующими или ожидаемыми уровнями токов КЗ.

Максимально допустимый уровень токов КЗ - важная технико-экономическая характеристика энергосистем. Требования к коммутационному оборудованию должны учитывать стратегию развития энергосистем, электростанций и сетей, возможности промышленности разработать и поставить в установленные сроки оборудование с нужными параметрами, надежность работы электростанций, подстанций, узлов нагрузки и систем в целом, затраты на создание сети с тем или иным максимальным уровнем токов КЗ.

Анализ фактического материала показывает, что проблема токов КЗ в энергосистемах была и остается актуальной. Токи существенно возросли, что вынуждает менять установленное электрооборудование или принимать срочные меры по их ограничению. Известны следующие методы (способы) ограничения уровней токов КЗ: схемные решения на стадии проектирования; стационарное и автоматическое деление существующей электрической сети при эксплуатации; применение токоограничивающих устройств различного типа; изменение схем соединения обмоток генераторов и силовых (ав-то)трансформаторов, а также режима заземления их нейтралей.

Теоретические основы указанных методов отражены в многочисленных публикациях (В.В. Ершевич, М.С. Либкинд, Б.Н. Неклепаев, С.С. Рокотян и др.). Однако в ранее выполненных работах имеется определенный пробел. Так, до сих пор недостаточно исследована эффективность методов ограничения уровней токов КЗ с общесистемных позиций в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем.

Таким образом, существо научно-технической проблемы, которой была посвящена диссертационная работа, состояла в разработке научно обоснованных рекомендаций по ограничению токов КЗ, позволяющих согласовывать их уровни с параметрами электрооборудования с учетом различной структуры и параметров реальных энергосистем. Указанные рекомендации предназначены для принятия решений, как при текущей эксплуатации, так и на перспективу.

Цель работы и задачи исследований.

Цель работы заключается в разработке теоретических и практических положений, связанных с оценкой эффективности ограничения уровней токов КЗ в условиях различной структуры и параметров сетей реальной энергосистемы, совокупность которых представляет решение научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- выявлены статистические закономерности, дающие оценку эффективности ограничения уровней токов КЗ, путем обобщения обширного фактического материала и исследования их динамики в совокупности с состоянием и развитием сетей 110-500 кВ одной из крупнейших региональных энергосистем страны;

- определена эффективность основных методов ограничения токов КЗ (схемных решений, деления электрической сети, включения токоограничи-вающих сопротивлений в нейтрали и частичного разземления нейтралей силовых трансформаторов и автотрансформаторов) в условиях различной структуры и параметров сетей 110-500 кВ энергосистемы;

- сформулированы и доведены до практического использования научно обоснованные рекомендации по выбору методов ограничения уровней токов КЗ в сетях 110-500 кВ энергосистем.

Достоверность основных теоретических положений определяется тем, что полученные результаты подтверждены значительными объемами вычислительного эксперимента на математических моделях, детальным анализом основных влияющих факторов, расчетных условий и причинно-следственных связей, а так же опытом проектирования и эксплуатации объектов электроэнергетики (электростанций, подстанций, электрических сетей, энергосистем) на современном этапе.

Научная новизна работы и личный вклад автора состоит в решении научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли и заключающейся в разработке научно обоснованных рекомендаций, связанных с оценкой эффективности методов ограничения токов КЗ в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем.

Новое решение этой задачи заключается в исследовании причинно-следственных связей, проявляющихся при использовании различных методов ограничения уровней токов КЗ, в совокупности с состоянием и развитием электрических сетей 110-500 кВ одной из крупнейших региональных энергосистем страны. Такая концепция реализована впервые и потребовала привлечения обширных статистических данных. В результате автором диссертационной работы впервые получены следующие новые научные результаты:

1. Реализован комплексный подход к оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ в сетях 110-500 кВ, заключающийся в исследовании причинно-следственных связей основных влияющих факторов, а также поиске и учете новых свойств этих методов. Это позволило предложить в рассматриваемой предметной области новые взгляды на традиционно принимаемые решения, влияющие на надежность и экономичность энергосистем.

2. Доказано, что основным и наиболее эффективным методом ограничения уровней токов КЗ является стационарное деление электрической сети и, в ряде случаев, схемные решения. Стационарное деление ограниченного числа наиболее крупных коммутационных узлов энергосистемы ограничивает токи в

2-4 и более раз и поддерживает их на допустимом уровне во всех узлах сети на протяжении десятилетий.

3. Обосновано, что методы, касающиеся ограничения уровней токов КЗ на землю, не позволяют в полной мере обеспечить их требуемую стабилизацию. Эти методы следует рассматривать в качестве локальных мероприятий, не оказывающих заметного влияния на структуру и параметры сетей, и их не следует широко использовать без достаточных на то оснований.

4. Выполнен анализ предельных токов КЗ в совокупности с интегральными параметрами реальных сетей 110-500 кВ. Выявлено наличие между ними определенных функциональных зависимостей, позволяющих планировать их структуру и параметры с учетом уровней токов КЗ на длительную перспективу.

Практическое значение и внедрение.

1. Примененный подход и полученные на его основе рекомендации по оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ позволяют на практике повысить достоверность и устойчивость решений, принимаемых на перспективу, а также надежность и экономичность электроустановок.

2. Разработанные практические рекомендации по оценке эффективности ограничения токов КЗ используются Информационно-вычислительным центром - филиалом ОАО «Мосэнерго» и Региональным диспетчерским управлением энергосистемы Москвы и Московской области - филиалом ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» при подготовке нормальной схемы электрических сетей 35-500 кВ на максимум нагрузки и при формировании технических условий для разработки схемы развития электрических сетей 110-500 кВ рассматриваемого региона электроснабжения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение комплексного подхода для оценки эффективности ограничения токов КЗ в условиях различной структуры и параметров сетей 110-500 кВ региональной энергосистемы.

2. Оценка эффективности стационарного деления электрической сети для ограничения уровней токов КЗ.

3. Оценка эффективности включения токоограничивающих сопротивлений в нейтрали и частичного разземления нейтралей силовых трансформаторов и автотрансформаторов для ограничения уровней токов КЗ на землю.

Апробация работы.

По результатам исследований сделаны доклады на следующих конференциях: VII симпозиум «Электротехника 2010 год. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии» (Минск, 2003); 9-я и 11-я международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, 2003, 2005), а также на заседании кафедры электрических станций Московского энергетического института (Технического университета).

Публикации по проведенным исследованиям имелись в журналах «Известия РАН. Энергетика» (2001), «Электричество» (2004), «Электрические

станции» (2001, 2004, 2005), в трудах трех конференций. Количество публикаций по теме диссертации составляет девять печатных работ, из них шесть в центральных изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация содержит 123 страницы и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения (актов внедрения результатов работы).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение. Во введении показано, что максимально допустимый уровень токов КЗ в сетях различного напряжения - важная технико-экономическая характеристика энергосистем. Обосновано, что согласование уровней токов КЗ с параметрами оборудования имеет определенную организационную иерархию и решается в рамках более общей задачи оптимизации структуры, параметров и режимов работы энергосистем и их элементов на всех стадиях управления: от прогнозирования и планирования до проектирования и эксплуатации. Обоснованы цель и задачи исследований.

Глава первая. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Анализу подвергнуты методы и средства ограничения уровней токов КЗ, используемых в стране и за рубежом. Проведен сравнительный анализ и критический обзор публикаций по проблеме. Выполнена общая постановка задачи. Сформулирована методологическая направленность исследований. Показано, что применение методов ограничения уровней токов КЗ следует выполнять с учетом их эффективности не столько в плоскости данной электроустановки и снабжаемых ею потребителей, сколько с позиции энергосистемы в целом.

По результатам анализа сделаны следующие выводы:

- методы ограничения уровней токов КЗ довольно разнообразные и используются в практике проектирования и эксплуатации энергосистем;

- в практике отечественных и зарубежных энергосистем лимитируется максимально допустимый уровень токов КЗ на уровне 31,5-63 кА, что может быть заметно ниже номинального тока отключения выключателей, обычно не превышающего 63 кА;

- ряд методов, таких как схемные решения и деление сети, оказывают заметное влияние на формирование структуры и параметров сетей 110 кВ и выше, что само по себе составляет часть более общей задачи проектирования развития энергосистем;

- научные основы методов ограничения уровней токов КЗ созданы усилиями отечественных и зарубежных специалистов. Тем не менее, здесь имеется определенный пробел. Он заключается в том, до сих пор недостаточно исследована практическая эффективность методов ограничения уровней токов КЗ с общесистемных позиций в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем.

Глава вторая. ВЫБОР МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Для оценки эффективности ограничения токов КЗ выполнен большой объем вычислительного эксперимента. Причина заключается в том, что эффективность тех или иных методов их ограничения выявляется, как правило, для существующей или перспективной нормальной схемы электрической сети на максимум нагрузки при использовании данного метода и без него с учетом технико-экономических показателей. При проведении вычислительного эксперимента использована нормальная схема электрических сетей 110-500 кВ на максимум нагрузки 1999/2000 ... 2004/2005 гг. одной из крупнейших региональных энергосистем страны, где проблема ограничения уровней токов КЗ остро стоит на протяжении многих десятилетий.

Обоснованы требуемые математические модели при расчетах токов КЗ и установившихся режимов, а также расчетные условия вычислительного эксперимента. В определенной мере они являлись типичными, хорошо известными. Так, модель для расчетов токов КЗ (действующее значение периодической составляющей тока в начальный момент времени) основана на использовании уравнений узловых потенциалов. Выполняется наложение предшествующего режима и аварийного, обусловленного КЗ. Формируемая система линейных алгебраических уравнений решается методом последовательных исключений.

Наконец, математическая модель установившегося режима представлена традиционной системой уравнений баланса мощностей в каждом узле схемы (система нелинейных алгебраических уравнений), решаемая методом Ньютона.

Программные комплексы, созданные на основе указанных моделей при участии автора, успешно используются в практике рассматриваемой региональной энергосистемы для решения задач по кратко-, средне- и долгосрочному планированию режимов работы энергосистемы, включая выбор параметров срабатывания устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) и определение мест повреждения на воздушных линиях 110-500 кВ. Это один из наиболее весомых аргументов, подтверждающих достоверность основных теоретических положений, полученных в диссертации.

Предложена методическая база технико-экономических сравнений вариантов электроустановок для оценки эффективности ограничения токов КЗ. Анализ методической базы технико-экономических сравнений вариантов электроустановок, имеющей место в отечественной и зарубежной практике, показал, что в качестве критерия оптимальности принимаемого решения наиболее предпочтительно брать минимум хорошо известных в России и зарекомендовавших себя на практике приведенных (дисконтированных) затрат.

Приведенные затраты за расчетный срок службы электроустановки должны являться одним из главных критериев оптимальности принимаемого технического решения, в том числе в условиях либерализации электроэнергетического рынка и изменения форм собственности в отрасли. Причем при

сравнении вариантов электроустановок нет необходимости учитывать всю гамму их технико-экономических характеристик. Наиболее принципиально и важно принять во внимание стоимостные показатели электроустановки в одной экономической системе координат.

Таким образом, выбранные математические модели и расчетные условия позволили получить обоснованные и достоверные результаты при оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ в энергосистеме.

Глава третья. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Анализ 25-летнего периода развития одной из крупнейших энергосистем страны показал, что острота проблемы ограничения токов КЗ сохраняется, несмотря на изменение внешних социально-экономических условий последних 10-15 лет. Об этом, в частности, можно судить по динамике деления сетей энергосистемы (табл.1).

Таблица 1. Динамика деления сетей энергосистемы

Вид деления сети Год Количество точек деления, шт, в сетях

110 кВ 220 кВ 500 кВ 110-500 кВ

Стационарное 1978 45 11 - 56

1983 68 11 - 79

1993 88 17 - 105

2000 94 18 - 112

2005 96 18 - 114

Автоматическое 1978 7 2 - 9

1983 21 3 - 24

1993 20 3 - 23

2000 22 4 - 26

2005 22 4 - 26

Примерно 20% наиболее крупных коммутационных узлов сети 110-220 кВ подвергнуто стационарному делению на шиносоединительных и секционных выключателях. Автоматическое деление сети используется реже. Оно не уменьшает электродинамических воздействий на электрооборудование линейных присоединений и требует более высоких соотношений предельных сквозных токов выключателей и их токов отключения. В противном случае необходимо считаться с риском при работе оборудования в зоне ненормированных параметров.

Выполнена оценка эффективности ограничения токов КЗ при стационарном делении сети. Так, на рис.1 приведено интегральное распределение токов однофазных /КП) и трехфазных /к(3) КЗ в сетях 110 кВ рассматриваемой энергосистемы при фактической схеме сети и в схеме с принудительно замкнутыми точками ее стационарного деления. В табл.2 приведены максимальные расчетные токи КЗ в сетях ! 10-500 кВ при тех же расчетных условиях.

/Л КА 140 120 100 80 60 40 20 0

О 20 40 60 80 100

иУз, %

/.".«А ^

140 120 100 80 60 40 20 О

О 20 40 60 80 100

и«, %

б)

Рис.1. Интегральное распределение токов КЗ в сети 110 кВ: а - /к(1); б -1}Ъ)\ 1 - фактическая схема с разомкнутыми точками стационарного деления сети; 2 - схема с принудительно замкнутыми точками стационарного деления сети; Пу3 - количество узлов сети

Анализ статистических данных выявил ряд закономерностей. Во-первых, ликвидация (замыкание) точек стационарного деления существенно (в 1,9-4,4 раза) увеличивает максимальные токи КЗ /к тах (табл.3.5) в сетях 110-220 кВ. Они могут превысить 130 кА. Во-вторых, по кривым интегрального распределения токов КЗ выявляется обобщенный эффект токоограничения по соотно-

шению когр=П2/П1 (табл.3), где П\ - площадь фигуры, образуемой (рис.1) осями координат и кривой интегрального распределения 1 (распределение в фактической схеме с разомкнутыми точками стационарного деления), а Я2 - то же, но кривой 2 (в схеме со всеми замкнутыми точками деления сети). Значение коэффициента Агогр можно трактовать, как среднее ограничение токов КЗ, приходящееся на каждый узел сети.

Таблица 2. Максимальные расчетные токи КЗ

Расчетная схема сети Максимальные токи КЗ, кА, в сетях

110кВ 220 кВ 500 кВ

1°> г- 1т 1И) Ч ¡0) Л1)

Фактическая с разомкнутыми точками стационарного деления сети 37,5 30,9 37,9 35,6 33,9 32,8

С принудительно замкнутыми точками стационарного деления сети 121,4 134,4 71,9 74,8 33,9 35,0

Увеличение тока КЗ, отн.ед. 3,2 4,4 1,9 2Д 1,0 1,07

Таблица 3. Обобщенный эффект токоограничения за счет стационарного деле_ ния электрической сети_

Вид КЗ Значение коэффициента ког0, отн.ед., в сетях

110 кВ 220 кВ 500 кВ

Однофазные 1,91 1,47 1,02

Трехфазные 2,08 1,56 1,05

В третьих, за счет стационарного деления 20% наиболее крупных коммутационных узлов 110-220 кВ удалось стабилизировать токи КЗ на уровне до 40 кА во всех узлах сетей 110-220 кВ рассматриваемой энергосистемы и использовать электрические аппараты с достигнутой электропромышленностью коммутационной способностью и соответствующей стоимостью.

Стационарное деление электрической сети разукрупняет коммутационные узлы на непосредственно электрически не связанные части. Тот же принцип используется при схемных решениях: в схеме ответвления от проходящих линий, заход-выход и др. Как правило, схемные решения реализованы на двух-трансформаторных понижающих подстанциях для их врезки в двухцепный транзит. Очевидно, что токоограничивающий эффект здесь носит локальный характер, т.е. только для рассматриваемого разукрупненного узла сети.

Как уже отмечалось, максимально допустимый уровень токов КЗ в сетях различного напряжения - важная технико-экономическая характеристика энергосистем. Он связан с интегральными параметрами сетей. К ним можно отнести, допустим, плотность сгс электрической сети, площадь 51К. электроснабжения, приходящуюся на одну подстанцию, среднюю длину /ср линии рассматриваемо класса напряжения. На рис.2 в качестве примера приведена зависимость максимального тока в сетях 110-500 кВ от их фактической плотности.

^к.тах» кА

140 120 100 80 60 40 20

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25

стс, км/км2

Рис.2. Зависимость максимального тока КЗ от плотности сети: 1 - 2 -

Как видно, между /ктах и плотностью сети существует (рис.2) простейшая прямая пропорциональная связь. Характерна так же зависимость ах от 5ПС. При 5,пс<400 км2 (радиус электроснабжения подстанции 11,3 км) начинается неуправляемый рост /кгаах, когда зависимость Л тах=Л^пс) идет почти параллельно оси ординат; при япс =2400 км2 (радиус 27,6 км), /к в превышает 60 кА, т.е. наибольший номинальный ток отключения /откл ном типовых выключателей. Столь явные функциональные связи могут повысить устойчивость принимаемых решений при проектировании развития энергосистем.

Показано, ликвидация точек стационарного деления сетей 110-220 кВ и вызванный этим рост уровней токов КЗ может привести к тому, что из 2520 установленных в рассматриваемой энергосистеме выключателей 110 кВ потребуется замена (табл.4) 832 выключателей (33%), а из 595 выключателей 220 кВ -замена 216 выключателей (36%).

По осторожным оценкам при ликвидации в рассматриваемой энергосистеме точек стационарного деления сетей стоимость замены выключателей вследствие резкого возрастания уровней токов КЗ составит не менее 4,5-5,0 млд.руб., что сравнимо с годовыми инвестиционными программами крупнейших генерирующих или электросетевых компаний страны. Помимо этого следует ожидать сопоставимых затрат для замены силовых (авго)транс-форматоров, для которых не обеспечивается электродинамическая стойкость, а так же на усиление электродинамической стойкости конструкций РУ.

Отрицательное влияние стационарного деления состоит в нарушении естественного потокораспределения активной мощности, что сопряжено с ростом потерь мощности и электроэнергии в сетях. Построены интегральные распределения возможных перетоков мощности через шиносоединительные или сек-

ционные выключатели при ликвидации точек стационарного деления сетей 110-220 кВ. Эти перетоки в ряде случаев оказывались достаточно заметными и достигали 200-300 МВт. Однако общее изменение потерь мощности невелико из-за небольших межузловых расстояний в сетях (например, /ср составляет 12,2; 28,3 и 61,5 при напряжении соответственно 110; 220 и 500 кВ ) - см. табл.5, где приведены потери активной АР и реактивной А() мощности в нормальной схеме сети и в схеме при ликвидации точек ее стационарного деления.

Таблица 4. Количество выключателей 110 кВ, подлежащих замене при ликви-

дации точек стационарного деления сети

Установленные выключатели с Лггкл НОМ» кА Количество выключателей

всего требующих замены, шт в том числе, требующих замены на выключатели с Лшсл НОМ» кА

20 31,5 40 50 63 80 100 125 160

До 20 12 4 8

20 171 - 74 24 6 15 8 25 19 -

31,5 333 - - 53 41 21 25 117 56 20

40 310 - - - 42 91 51 93 33 -

50 6 - - - - - 4 2 - -

Все выключатели 832 4 82 77 89 127 88 237 108 20

Таблица 5. Потери мощности в сетях 110-500 кВ региональной энергосистемы

Составляющая потерь В нормальной схеме При ликвидации точек стационарного деления сетей 110-220 кВ

АР, МВт Д0, МВА АР, МВт АО, МВ А

В линиях электропередачи 318,9 1270,8 287,0 1140,9

В (авто)трансформаторах 62,1 2780,5 57,7 2565,9

Всего 381,0 4051.3 344,7 3706,8

Как следует из табл.5, потери активной мощности возрастают в абсолютном исчислении на 36,3 МВт или на 10% с учетом сетей смежных региональных энергосистем. Однако за расчетный срок службы коммутационного оборудования (25 лет) экономические последствия из-за роста потерь электроэнергии при стационарном делении сети оказываются в 30 раз меньше суммарных затрат на замену выключателей с недостаточной отключающей способностью. Напрашивается вывод, что нарушение естественного потокораспределе-ния при стационарном делении сетей и незначительных межузловых расстояниях приводит к сравнительно невысокому росту потерь мощности и энергии в энергосистеме. При этом следует также считаться с изменением показателей надежности узлов энергосистем.

Таким образом, фактическое состояние крупных энергосистем таково, что беч специальных мероприятий по делению сетей токи КЗ в значительной их части узлов 110-220 кВ могут превысить 100-130 кА и потребовать замены 1/3 установленного коммутационного оборудования. Последнее оказывается проблематичным по условиям выделения достаточных объемов капитальных вло-

жений, а так же возможности промышленности разработать и поставить в установленные сроки оборудование с нужными параметрами.

Глава четвертая. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

Методам ограничения токов КЗ на землю исторически уделяется пристальное внимание. Тенденция выдачи мощности электростанций в сети 220 кВ и выше, когда необходимо заземлять нейтрали блочных трансформаторов, а также использование автотрансформаторов, работающих с заземленными нейтралями, приводит к тому, что нередко создаются условия, когда ток Это обстоятельство вынуждает проверять коммутационную способность выключателей по и утяжеляет условия их работы, так как однофазные КЗ возникают значительно чаще, чем трехфазные. В диссертации приведены статистические данные по соотношениям токов однофазных и трехфазных КЗ.

Как известно, для сетей с заземлением тем или иным способом нейтралей (авто)трансформаторов при пренебрежении активными составляющими сопротивлений и при условии, что Х2=х\ справедливо: /к^//к^=3/(2+ос); а-х^1х\, где х\, Х2 и хо - эквивалентные сопротивления схем соответственно прямой, обратной и нулевой последовательности относительно точки КЗ. Если а<1, то и при а-» 0 соответственно 1^-* 1,5

Показано, что с учетом структуры и параметров реальных энергосистем эффект от ограничения токов КЗ на землю оказывается еще более низким. На рис.3 приведено интегральное распределение параметра а в сетях 110--220 кВ рассматриваемой региональной энергосистемы. Диапазон его изменения: 0,33<а<2,99 (110 кВ) и 0,74<а<2,21 (220 кВ). В 24 и 12% узлов при 110 и 220 кВ соответственно (рис.3) не выполняется условие а>1, т.е.

Иуз,%

Рис.3. Интегральное распределение параметра а: /—110 кВ; 2 - 220 кВ

Влияние а на соотношение токов и /к® отражено на рис.4 и 5. Коэффициент А:а=((/к(3Ч(1)У4(3)}100 (рис.4) дает процентное соотношение токов /к(3) и /к(1): -28,1<£а<+38,0% (110 кВ) и -9,5<Ка<+28,6% (220 кВ). Абсолютная

разность (рис.5) показывает, что в большей части узлов сети (94% при

110 кВ и почти 100% при 220 кВ) /к(3)-/к(1)>-2 кА ( 6,2</к(31-/к(П<+6,5 кА при 110 кВ и -2,6</к(3)-/к(1)<+7,4 кА при 220 кВ). Значение 2 кА - 10% минимальной отключающей способности выключателей (99,9% установленных выключателей с /откл.ном220 кА) и равно принятой 10%-ной погрешности в расчетах токов КЗ при проверке выключателей на отключающую способность, термическую и электродинамическую стойкость и выборе уставок устройств РЗА.

Ки, % 40 -

20 -

0 -

-20 -

-40

0 20 40 60 80 100

Пуз,%

Рис.4. Интегральное распределение коэффициента Ка: 1 - 110 кВ; 2 - 220 кВ

Пу2,%

Рис.5. Интегральное распределение абсолютной разности 1 - 110 кВ;

2 - 220 кВ

Следовательно, с позиций выбора номинальных параметров выключателей потенциальный эффект от ограничения токов однофазных КЗ до уровня трехфазных (а=1) сравним с погрешностью расчетов самих токов.

Установлено, что ограничение токов /к(1) включением в нейтрали автотрансформаторов (АТ) сопротивлений (было выполнено в 80-х годах прошлого века на ряде подстанций 500/110, 500/220 и 500/220/110 кВ энергосистемы с использование реакторов) имеет заметный эффект только для отдельно взятого присоединения. С учетом влияния внешней сети данное мероприятие может не дать ощутимых результатов для суммарных токов КЗ на сборных шинах, в том числе в смежных узлах сети (табл. 6). При этом необходимо рассматривать не только общее, но и нормированно-необходимое токоограничение. При условии /¿'Ч® под нормированно-необходимым токоограничением, равным (1-1^/1^)100, %, понимаем снижение до тех пор, пока не будет достигнута граница зоны, в которой расчетным видом становится не а /к(3), т.е.

7 (3)_г (1) -"К •'К •

Таблица 6. Общее и нормированно-необходимое токоограничение посредством

реакторов и резисторов, установленных в нейтрали

Номер объекта Номер АТ Общее токоограничение, %, на шинах, кВ (реактор/резистор) Нормирование-необходимое токоограничение, %, на шинах, кВ (реактор/резистор)

500 220 110 500 220 110

1 1 1/1 10/10 - 0/0 6/6 -

2 2 1/2 - 9/11 0/0 - 9/11

2 3 1/1 10/10 - 0/0 6/6 -

3 4 1/1 - 12/14 0/0 - 12/14

3 5 1/1 7/7 - 0/0 7/7 -

4 6 «0/0 - 32/29 0/0 - 15/15

4 7 »0/0 - 24/21 0/0 - 6/6

5 8 1/0 - 31/27 0/0 - 5/5

5 9 1/1 10/11 - 0/0 5/5 -

5 10 1/1 8/9 - 0/0 7/7 -

6 11 »0/0 17/16 - 0/0 0/0 -

6 12 «о/о 22/20 - о/о 6/6 -

Очевидно, что нормированно-необходимое токоограничение равно нулю, если при глухозаземленных нейтралях (включение в нейтрали сопротивлений приведет к избыточному токоограничению с позиций выбора номинальных параметров оборудования). Наконец, общее токоограничение равно нормированно-необходимому, если даже при включении в нейтрали сопротивлений оказывается, что

Показано, что наличие в нейтрали автотрансформатора индуктивного или активного сопротивления главным образом перераспределяет в суммарном эквиваленте долю активной и индуктивной составляющих, незначительно влияя на модуль суммарного эквивалентного сопротивления относительно точки КЗ (табл. 7). Поэтому с позиций выбора номинального тока отключения выключателей можно говорить (при прочих равных условиях) о примерно одина-

ковых токоограничивающих свойствах реакторов и резисторов, хотя последние конструктивно более сложны и менее приспособлены к установке в открытых РУ. Включение в нейтрали автотрансформаторов реакторов или резисторов снижает надежность электроустановки. Поэтому, принимая так же во внимание их относительно невысокие токоограничивающие свойства, не рекомендуется повсеместное использование в нейтралях (авто)трансформаторов реакторов или резисторов без надлежащего технико-экономического обоснования. Данные решения можно рекомендовать лишь для (авто)трансформаторов, выпущенных по ГОСТ 11677-65 и имеющих сниженную допустимую электродинамическую стойкость, т.е. как средство обеспечения электродинамической стой- * кости самих автотрансформаторов.

Таблица 7. Сумма сопротивлений прямой, обратной и нулевой последователь-

ностей относительно расчетной точки КЗ

Номер АТ

Ом Ом % Ом Ом %

1 1,0+711,5 11,5/85,2 100 1,1+7'12,6 12,6/84,9 109

2 0,6+;8,0 8,0/85,7 100 0,7+78,6 8,7/85,6 109

3 1,0+711,9 12,0 ¿85,0 100 1,3+713,1 13,2/84,5 110

4 0,2+76,6 6,5/88,1 100 0,3+77,2 7,2</87,8 111

5 0,7+712,3 12,3 Z 87,0 100 0,7+/13,2 13,3/86,9 108

6 .1,3+712,0 12,0 / 83,8 100 1,91716,6 16,7/83,5 133

7 1,2+77,3 7,4/80,8 100 1,8+/9,5 9,7/79,2 125

8 1,2+79,3 9,4 / 82,9 100 2,3+712,9 13,1/79,7 130

9 1,0+/12,2 12,3/85,5 100 1,1+713,5 13,6/85,2 110

10 0,9+711,3 11,3/85,3 100 1,1+712,3 12,3/85,1 109

11 1,5+715,7 15,8/84,5 100 2,0+719,1 19,2/83,9 118

12 1,5+719,1 19,2/85,5 100 2,0+724,4 24,5/85,3 123

Продолжение табл.7

Номер АТ

Ом Ом %

1 2,0+/12,5 12,7/80,7 110

2 1,2+78,7 8,8/82,4 111

3 2,3+713,0 13,2/80,0 110

4 0,7+77,3 7,3/84,2 113

5 1,5+713,3 13,4/83,5 109

6 6,7+714,7 16,2/65,6 130

7 3.6+79,1 9,8/68,5 126

8 5,4+/11,1 12,4/64,1 126

9 2,3+/13,4 13,6/80,3 110

10 1,9+712,3 12,4/81,3 109

И 5,4+718,1 18,9/73,2 116

12 7,6+722,6 23,9/71,3 121

Условные обозначения: 2лг0 - сопротивление при глухоза-земленной нейтрали; -

сопрогивление при включении в нейтраль реактора; 2>=гР -сопротивление при включении в нейтраль резистора

Показано, что, несмотря на значительное число нормально разземленных нейтралей трансформаторов 110 кВ (18% общего количества трансформаторов

110 кВ), ни один из случаев разземления практически не был связан с ограничением токов однофазных КЗ. Все решения по разземлению нейтралей реально стимулировались не ограничением токов КЗ, а обеспечением селективности резервных токовых защит нулевой последовательности. Фактически в зависимости от параметров внешней сети частичное разземление нейтралей приводило в пределе к 20%-ному снижению токов однофазных КЗ. При этом нормированно-необходимое снижение не превысило 6% - см. табл.8, где приведены сравнительные данные по одному из характерных сетевых районов энергосистемы. Как видно из табл.8, общее токоограничение при частичном разземлении нейтралей составило 3,9-18,8%, а нормированно-необходимое лишь 0-5,6%. Данный факт объясняется тем, что значение пропорционально 3/(х14х2+хо)-Как правило, х\ях2, поэтому заметное снижение хо нивелируется в итоговой сумме х\+х2+х<). Так, в подавляющей части узлов сети 110-220 кВ (рис.3) хо>0,8х1. При данном 20%-ном снижении х0, в сравнении со случаем лг1=лг0, возрастет лишь на (3,0/2,8)100-100=7%.

Таблица 8. Результаты расчетов токов КЗ в схемах подстанций с нормально разземленными и с принудительно заземленными нейтралями_

Подстанция «г "нтраз I 1к раз кА 7<1> 1к кА г И) 'к кА 7олсл ном кА Общее токоограничение, отн.ед. Нормировано-необходимое токоограничение, отн.ед.

1 2 1 15,2 16,5 16,0 26,3 0,079 0,03

2 2 1 9,4 10,1 11,8 31,5 0,069 0

3 2 1 15,8 17,0 17,3 20 0,071 0

4 2 1 16,6 17,9 16,9 40 0,073 0,056

5 4 13,8 17,0 17,2 25 0,188 0

6 2 1 9,9 10,8 11,8 26,3 0,083 0

7 2 1 11,6 13,6 14,7 25 0,147 0

8 3 27,4 28,8 27,7 31,5 0,049 0,038

9 2 1 6,4 7,1 7,1 20 0,099 0

10 3 12,5 14,5 14,6 18,4 0,138 0

11 2 1 13,1 13,8 14,6 31,5 0,051 0

12 2 1 7,8 8,1 9,5 20 0,037 0

13 2 1 6,5 6,8 6,4 20 0,044 0,044

14 2 1 19,4 20,5 20,6 40 0,054 0

15 2 1 17,5 18,2 19,6 20 0,039 0

Условные обозначения: щ - общее число трансформаторов в рассматриваемом узле; "нт раз - т0 же> но с нормально разземленными нейтралями; /к раз''' - ток однофазного КЗ при нормально разземленных нейтралях; - то же, но при принудительно заземленных.

Таким образом, с позиций выбора номинальных параметров коммутационного оборудования воздействие на сопротивление нулевой последовательности в сетях 110 кВ и выше может не дать весомых результатов, и является скорее локальным средством ограничения на стадии эксплуатации с целью экономии коммутационного ресурса установленных выключателей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработаны теоретические и практические положения, связанные с обоснованием эффективности ограничения уровней токов КЗ в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем, совокупность которых представляет решение научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли.

Получены новые теоретические результаты:

1. Реализован комплексный подход к оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ в сетях 110-500 кВ, заключающийся в исследовании причинно-следственных связей основных влияющих факторов, а также поиске и учете новых свойств этих методов. Это позволило предложить в рассматриваемой предметной области новые взгляды на традиционно принимаемые решения, влияющие на надежность и экономичность энергосистем.

2. Доказано, что основным и наиболее эффективным методом ограничения уровней токов КЗ является стационарное деление электрической сети и, в ряде случаев, схемные решения. Стационарное деление ограниченного числа наиболее крупных коммутационных узлов энергосистемы ограничивает токи в 2-4 и более раз и поддерживает их на допустимом уровне (до 40 кА) во всех узлах сети на протяжении многих десятилетий.

3. Обосновано, что методы, касающиеся ограничения уровней токов КЗ на землю, не позволяют в полной мере обеспечить их требуемую стабилизацию. Эти методы следует рассматривать в качестве локальных мероприятий, не оказывающих заметного влияния на структуру и параметры сетей, и их не следует широко использовать без достаточных на то оснований.

Это означает, что нормирование токов КЗ в энергосистемах оправданно вести на базе математических моделей электрической сети по прямой последовательности. Исключением могут являться нормативно принятые в стране (при выборе структуры и параметров элементов энергосистем) облегченные расчетные условия обеспечения динамической устойчивости без воздействия проти-воаварийной автоматики, когда расчетный вид не трехфазное, а однофазное КЗ.

4. Выполнен анализ предельных токов КЗ в совокупности с интегральными параметрами реальных сетей 110-500 кВ. Выявлено наличие между ними определенных зависимостей, позволяющих планировать их структуру и параметры на длительную перспективу с учетом уровней токов КЗ.

Получены новые практические результаты ■

5. Предложены рекомендации по эффективности методов ограничения уровней токов КЗ в сетях 110 кВ и выше, позволяющие повысить надежность и экономичность электроустановок:

- допустимо планировать структуру и параметры сетей рассматриваемого класса напряжения с позиций максимально допустимого уровня тока КЗ независимо от состояния сетей иных классов напряжения. Отсюда следует, что оптимизация их структуры и параметров с учетом уровней токов КЗ целесообраз-

но ориентировать и в направлении выбора предпочтительного номинального напряжения сети;

- стационарное деление электрической сети влияет на потери мощности и электроэнергии в ней за счет нарушения естественного потокораспределения активной мощности. С учетом относительно небольших межузловых расстояний в сетях 110-220 кВ реальных энергосистем, где существует проблема координации уровней токов КЗ, данным отрицательным фактором в ряде случаев допустимо пренебречь;

- ограничение токов КЗ на землю включением в нейтрали (автотрансформаторов сопротивлений имеет заметный эффект только для отдельно взятого присоединения. С учетом влияния внешней сети данное токоо-граничиваюшее мероприятие может не дать ощутимых результатов для суммарных токов КЗ на сборных шинах, в том числе в смежных узлах сети;

- наличие в нейтрали (авто)трансформатора индуктивного или активного сопротивления главным образом перераспределяет в суммарном эквиваленте долю активной и индуктивной составляющих, незначительно влияя на модуль суммарного эквивалентного сопротивления относительно точки КЗ. Поэтому с позиций выбора номинального тока отключения выключателей можно говорить при прочих равных условиях о примерно одинаковых токоограничиваю-щих свойствах реакторов и резисторов, хотя последние конструктивно более сложны и менее приспособлены к установке в открытых распределительных устройствах;

- включение в нейтрали (авто)трансформаторов реакторов или резисторов снижает надежность электроустановки. Поэтому, принимая во внимание их относительно невысокие токоограничивающие свойства, не рекомендуется повсеместное использование в нейтралях (авто)трансформаторов реакторов или резисторов без надлежащего технико-экономического обоснования. Данные решения можно рекомендовать лишь для автотрансформаторов, выпущенных по ГОСТ 11677-65 и имеющих сниженную допустимую электродинамическую стойкость, т.е. как средство обеспечения электродинамической стойкости самих автотрансформаторов;

- наиболее предпочтительно иметь глухое заземление нейтралей (ав-то)трансформаторов 220 кВ и выше. С позиций выбора номинальных параметров коммутационного оборудования комплексное воздействие на сопротивление нулевой последовательности в сетях 110 кВ и выше может не дать весомых результатов и является скорее локальным средством ограничения на стадии эксплуатации с целью экономии коммутационного ресурса установленных выключателей.

Использование практических результатов.

6. Примененный подход и полученные на его основе рекомендации по обоснованию эффективности методов ограничения токов КЗ позволяют на практике повысить достоверность и устойчивость решений, принимаемых на перспективу, а также надежность и экономичность электроустановок.

»18 73 1

7. Разработанные практические рекомендации по обоснованию эффективности методов ограничения токов КЗ используются Информационно-вычислительным центром - филиалом "Мпгчнр.пго» и Региональным диспетчерским управлением энергосистемы лиалом ОАО «СО-ЦЦУ ЕЭС» при пода ских сетей 35-500 кВ на максимум нагр' условий для разработки схемы развита! сматриваемого региона электроснабжеЫ

Основное содержание duccepmai\

1. Мозгалев К. В., Неклепаев Б. HJ короткого замыкания в основных элект! гетика. - 2001. - №5. - С. 135-143.

2. Мозгалев К. В., Неклепаев Б. Н., Шунтов А. В. О стабилизации уровней токов короткого замыкания в сетях 110 кВ и выше // Электрические станции. -2001.-№12.-С. 40-42.

3. Мозгалев К. В., Шунтов А. В. Об эффективности ограничения токов однофазного короткого замыкания в основных сетях электроэнергетических систем // Девятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тез. докл. -М.: Изд-воМЭИ. 2003. - С. 312-313.

4. Мисриханов М. Ш., Мозгалев К. В., Неклепаев Б. Н., Шунтов А. В. Анализ методов ограничения токов короткого замыкания в электрических сетях крупной энергосистемы // VII симпозиум «Электротехника 2010 год. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии». Сборник докладов. Том 1. -2003. - С. 104-110.

5. Мозгалев К. В., Неклепаев Б. Н., Шунтов А. В. Об эффективности заземления нейтралей автотрансформаторов через реактор или резистор // Электричество. - 2004. - №1. - С. 32 - 39.

6. Мисриханов М. Ш., Мозгалев К. В., Неклепаев Б. Н., Шунтов А. В. О технико-экономическом сравнении вариантов электроустановок при проектировании // Электрические станции. - 2004. - №2. - С. 2 - 8.

7. Мозгалев К. В., Неклепаев Б. Н., Шунтов А. В. Токи короткого замыкания и эффективность стационарного деления электриче&щй-С£ти // Электричество. - 2004. - №10. - СЛ5 - 32. Л

8. Мозгалев К. В./щ^шэв А. В-фграничегаге токов короткого замыкания и потери мощности в электр«чеа£их cetax 110 i/B и выше/Д<Одиннадцатая международная научно-тех^ржеЙая конферЬицияЧм'удитТов и аспирантов. Тез. докл. - М.: Изд-во МЭИ, - 2Й05. - С. 291^292.

9. Разработка пробле?л>1 коордийадии уровней токов короткого замыкания в энергосистемах / К. М. Аигипов, А. А. Востросаблин, В. В. Жуков, И.П. Крючков, Е.П. Кудрявцев, К.В. Мозгалев, Б.Н. Неклепаев, М.В. Пираторов, А.И. Пой-до, A.B. Шунтов // Электрические станции. - 2005. - №4. - С. 19 - 32.

Подписано в печать 9,К, Сд'г Зак.Ш Тир. {СО Пл. Ш Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

РНБ Русский фонд

2006-4

16020

ВВЕДЕНИЕ.

Глава первая. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ОГРАНИЧЕНИЯ

1 ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Анализ эффективности методов ограничения токов короткого замыкания.

1.3. Анализ эффективности средств ограничения токов короткого замы кания.

1.4. Выводы.

Глава вторая. ВЫБОР МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНО* СТИ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Модель электрической сети при расчетах токов короткого замыкания.

2.3. Модель электрической сети при расчетах установившегося режима.

2.4. Методика обработки статистических данных. ф 2.5. Технико-экономические критерии принятия решений.

2.6. Выводы.

Глава третья. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ * ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА

СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ.

3.1. Постановка задачи.

3.2. Опыт использования методов ограничения токов короткого замыкаф ния.

3.3. Уровни токов короткого замыкания в электрических сетях.

Ф 3.4. Интегральные параметры электрических сетей и максимально допустимый уровень тока короткого замыкания.

3.5. Согласование параметров коммутационного оборудования.

3.6. Токи короткого замыкания и потери мощности и электроэнергии в электрических сетях.

3.7. Выводы.

Глава четвертая. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАНИЧЕНИЯ

ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ.

Ф 4.1. Постановка задачи.

4.2. Соотношения токов однофазных и трехфазных коротких замыканий

4.3. Ограничение токов короткого замыкания на землю включением в нейтрали автотрансформаторов сопротивлений.

4.4. Изменение параметров электрических сетей при установке сопро тивлений в нейтралях автотрансформаторов.

4.5. Ограничения токов короткого замыкания на землю частичным раз-землением нейтралей трансформаторов.

4.6. Выводы.

В сетях различного напряжения электроэнергетических систем (сокращенно - энергосистем, систем) уровень токов короткого замыкания (КЗ) в той или иной степени непрерывно возрастает. При этом требования к электрическим аппаратам, проводникам, силовым (авто)трансформаторам и конструкциям распределительных устройств (РУ) становятся все более жесткими. Возникает проблема согласования или координации параметров электрооборудования с существующими или ожидаемыми уровнями токов КЗ [В.1]. Она обострилась сравнительно недавно - в 60-70-е годы - в связи с бурным развитием электроэнергетики, выражающимся ростом единичных мощностей генерирующих агрегатов, электростанций, подстанций и энергосистем, развитием сетей среднего, высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжений.

Максимально допустимый уровень токов КЗ в сетях различного напряжения - важная технико-экономическая характеристика энергосистем. Требования к коммутационному оборудованию должны учитывать стратегию развития энергосистем, электростанций и сетей, возможности промышленности разработать и поставить в установленные сроки оборудование с нужными параметрами, надежность работы электростанций, подстанций, узлов нагрузки и систем в целом, затраты на создание сети с тем или иным максимальным уровнем токов КЗ.

Координация уровней токов КЗ имеет определенную организационную иерархию и решается в рамках более общей задачи оптимизации структуры, параметров и режимов работы энергосистем и их элементов на всех стадиях их управления: от прогнозирования и планирования до проектирования и эксплуатации. Так, согласование уровней токов КЗ с параметрами оборудования рассматривается в схемах развития отрасли, а затем объединенных и региональных энергосистем раз в 5 лет на перспективу 10-15 лет [В.2] и, кроме того, в технико-экономических обоснованиях к сооружению объектов электроэнергетики (электростанций, подстанций и электрических сетей) [В.З]. Следовательно, здесь необходим учет значительной неопределенности исходной информации, большого количества трудноформализуемых и противоречивых функциональных связей.

При решении подобного класса задач наиболее оправдано использовать общие положения изучения больших систем энергетики, именуемые системным подходом [В.4]. Как известно, системный подход исходит из рассмотрения последних целостным множеством элементов, обладающим свойствами, несводимым к сумме свойств, входящих в него элементов. При этом во главу ставится постулат, что развитие объектов определяется причинно-следственными связями, выражающимися совокупностью объективных тенденций и закономерностей.

Анализ фактического материала показывает, что проблема токов КЗ в энергосистемах была и остается актуальной. Токи существенно возросли, что вынуждает менять установленное электрооборудование или принимать срочные меры по их ограничению. Известны [В.1] следующие методы или способы (далее везде используется термин метод, как нашедший более широкое распространение в литературе по данной проблематике) ограничения уровней токов КЗ:

- схемные решения на стадии проектирования;

- стационарное и автоматическое деление существующей сети при эксплуатации;

- применение токоограничивающих устройств различного типа;

- изменение схем соединения обмоток генераторов и силовых (автотрансформаторов, также режима заземления их нейтралей.

Теоретические основы указанных методов отражены в многочисленных отечественных и зарубежных публикациях. Так, в работах [В.1, В.5-В.11 и др.] исследовались различные средства ограничения токов КЗ: реакторы простые и сдвоенные, трансформаторы с расщепленными обмотками, резонансные токоо-граничивающие устройства различных видов, ограничители ударного тока, вставки постоянного тока, также устройства, использующие высокотемпературную сверхпроводимость. В работе [В.12] описаны схемные решения, принимаемые на стадии проектирования.

Однако в приведенных работах имеется определенный пробел. Так, до сих пор недостаточно исследована эффективность методов ограничения уровней токов КЗ с общесистемных позиций в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем.

Под эффективностью ограничения токов КЗ понимаем действенность того или иного метода или средства их ограничения, т.е. способность, воздействуя на электрическую сеть, дать наилучший результат по снижению тока до необходимого предела. В свою очередь он (предел) определяется возможностью промышленности разработать и поставить в установленные сроки оборудование с нужными параметрами, надежностью работы электростанций, подстанций, узлов нагрузки и энергосистем в целом, затратами на создание сети с тем или иным максимальным уровнем токов КЗ.

Таким образом, существо научно-технической проблемы, которой была посвящена диссертационная работа, состояла в разработке научно обоснованных рекомендаций по ограничению токов КЗ, позволяющих согласовывать их уровни с параметрами электрооборудования с учетом различной структуры и параметров реальных энергосистем. Указанные рекомендации предназначены для принятия решений, как при текущей эксплуатации, так и на перспективу.

Цель работы и задачи исследований.

Цель работы заключается в разработке теоретических и практических положений, связанных с оценкой эффективности ограничения уровней токов КЗ в условиях различной структуры и параметров электрических сетей реальной энергосистемы, совокупность которых представляет решение научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- выявлены статистические закономерности, дающие оценку эффективности ограничения уровней токов КЗ, путем обобщения обширного фактического материала и исследования их динамики в совокупности с состоянием и развитием электрических сетей 110-500 кВ одной из крупнейших региональных энергосистем страны;

- определена эффективность основных методов ограничения токов КЗ (схемных решений, деления электрической сети, включения токоограничиваю-щих сопротивлений в нейтрали и частичного разземления нейтралей силовых трансформаторов и автотрансформаторов) в условиях различной структуры и параметров электрических сетей 110-500 кВ энергосистемы;

- сформулированы и доведены до практического использования научно обоснованные рекомендации по выбору методов ограничения уровней токов КЗ в электрических сетях 110-500 кВ энергосистем.

Достоверность основных теоретических положений определяется тем, что полученные результаты подтверждены значительными объемами вычислительного эксперимента на математических моделях, детальным анализом основных влияющих факторов, расчетных условий и причинно-следственных связей, а так же опытом проектирования и эксплуатации объектов электроэнергетики (электростанций, подстанций, электрических сетей, энергосистем) на современном этапе.

Научная новизна работы и личный вклад автора состоит в решении научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли и заключающейся в разработке научно обоснованных рекомендаций, связанных с оценкой эффективности методов ограничения токов КЗ в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем.

Новое решение этой задачи заключается в исследовании причинно-следственных связей, проявляющихся при использовании различных методов ограничения уровней токов КЗ, в совокупности с состоянием и развитием электрических сетей 110-500 кВ одной из крупнейших региональных энергосистем страны. Такая концепция реализована впервые и потребовала привлечения обширных статистических данных. В результате автором диссертационной работы впервые получены следующие новые научные результаты:

1. Реализован комплексный подход к оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ в сетях 110-500 кВ, заключающийся в исследовании причинно-следственных связей основных влияющих факторов, а также поиске и учете новых свойств этих методов. Это позволило предложить в рассматриваемой предметной области новые взгляды на традиционно принимаемые решения, влияющие на надежность и экономичность энергосистем.

2. Доказано, что основным и наиболее эффективным методом ограничения уровней токов КЗ является стационарное деление электрической сети и, в ряде случаев, схемные решения. Стационарное деление ограниченного числа наиболее крупных коммутационных узлов энергосистемы ограничивает токи в 2-4 и более раз и поддерживает их на допустимом уровне во всех узлах электрической сети на протяжении десятилетий.

3. Обосновано, что методы, касающиеся ограничения уровней токов КЗ на землю, не позволяют в полной мере обеспечить их требуемую стабилизацию. Эти методы следует рассматривать в качестве локальных мероприятий, не оказывающих заметного влияния на структуру и параметры электрических сетей, и их не следует широко использовать без достаточных на то оснований.

4. Выполнен анализ предельных токов КЗ в совокупности с интегральными параметрами реальных электрических сетей 110-500 кВ. Выявлено наличие между ними явных функциональных зависимостей, позволяющих планировать структуру и параметры электрических сетей на длительную перспективу с учетом уровней токов КЗ.

Практическое значение и внедрение.

1. Примененный подход и полученные на его основе рекомендации по оценке эффективности ограничения токов КЗ позволяют на практике повысить достоверность и устойчивость решений, принимаемых на перспективу, а также надежность и экономичность электроустановок.

2. Разработанные практические рекомендации по оценке эффективности ограничения токов КЗ используются Информационно-вычислительным центром - филиалом ОАО «Мосэнерго» и Региональным диспетчерским управлением энергосистемы Москвы и Московской области - филиалом ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» при подготовке нормальной схемы электрических сетей 35-500 кВ на максимум нагрузки и при формировании технических условий для разработки схемы развития электрических сетей 110-500 кВ рассматриваемого региона электроснабжения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение комплексного подхода для оценки эффективности ограничения токов КЗ в условиях различной структуры и параметров электрических сетей 110-500 кВ региональной энергосистемы.

2. Оценка эффективности стационарного деления электрической сети для ограничения уровней токов КЗ.

3. Оценка эффективности включения токоограничивающих сопротивлений в нейтрали и частичного разземления нейтралей силовых трансформаторов и автотрансформаторов для ограничения уровней токов КЗ на землю.

Апробация работы.

По результатам исследований сделаны доклады на следующих конференциях: VII симпозиум «Электротехника 2010 год. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения электроэнергии» (Минск, 2003); 9-я и 11-я международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов (Москва, 2003, 2005), а также на заседании кафедры электрических станций Московского энергетического института (Технического университета).

Публикации по проведенным исследованиям имелись в журналах «Известия РАН. Энергетика» (2001), «Электричество» (2004), «Электрические станции» (2001, 2004, 2005), «Power technology and engineering» (2002) в трудах трех конференций. Количество публикаций по теме диссертации составляет десять печатных работ, из них шесть в центральных изданиях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения (актов внедрения результатов работы).

4.7. Выводы

1. Установлено, что ограничение токов однофазных КЗ включением в нейтрали автотрансформаторов сопротивлений имеет заметный эффект только для отдельно взятого присоединения. С учетом влияния внешней сети данное токоограничивающее мероприятие может не дать ощутимых результатов для суммарных токов КЗ на сборных шинах, в том числе в смежных узлах сети.

2. Показано, что наличие в нейтрали (авто)трансформатора индуктивного или активного сопротивления главным образом перераспределяет в суммарном эквиваленте долю активной и индуктивной составляющих, незначительно влияя на модуль суммарного эквивалентного сопротивления относительно точки КЗ. Поэтому с позиций выбора номинального тока отключения выключателей можно говорить при прочих равных условиях о примерно одинаковых токоо-граничивающих свойствах реакторов и резисторов, хотя последние конструктивно более сложны и менее приспособлены к установке в открытых распределительных устройствах.

3. Сделан вывод, что включение в нейтрали автотрансформаторов реакторов или резисторов снижает надежность электроустановки. Поэтому, принимая так же во внимание их относительно невысокие токоограничивающие свойства, автор не может рекомендовать повсеместное использование в нейтралях (ав-то)трансформаторов реакторов или резисторов без надлежащего технико-экономического обоснования. Данные решения можно рекомендовать лишь для автотрансформаторов, выпущенных по ГОСТ 11677-65 и имеющих сниженную допустимую электродинамическую стойкость, т.е. как средство обеспечения электродинамической стойкости самих автотрансформаторов.

4. Выполнен анализ режима нейтралей и уровней токов КЗ, который выявил, что, несмотря на значительное число нормально разземленных нейтралей сетевых трансформаторов 110 кВ, ни один из случаев разземления в настоящее время практически не связан с ограничением токов однофазных КЗ, а определялся условиями выбора параметров срабатывания резервных токовых защит нулевой последовательности.

5. Проиллюстрировано на фактических данных, что в зависимости от параметров внешней сети частичное разземление нейтралей приводит в пределе к 20%-ному снижению токов однофазных КЗ. При этом нормированно-необходимое снижение, т.е. ограничение однофазных КЗ до уровня трехфазных в тех же узлах, не превысило 6%.

6. Доказано, что с позиций выбора номинальных параметров коммутационного оборудования комплексное воздействие на сопротивление нулевой последовательности в электрических сетях 110 кВ и выше может не дать весомых результатов, и является скорее локальным средством ограничения на стадии эксплуатации с целью экономии коммутационного ресурса установленных выключателей.

7. Результаты исследований автора наглядно продемонстрировали, что электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью. Это было впервые обосновано автором в работе [4.1], опубликованной в 2001 г., т.е. до выхода в свет нового 7-го издания Правил устройства электроустановок [4.7]. Данное положение рекомендуется учесть при переработке Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработаны теоретические и практические положения, связанные с обоснованием эффективности методов ограничения уровней токов КЗ на основе положений системного подхода в условиях различной структуры и параметров реальных энергосистем, совокупность которых представляет решение научно-технической задачи, имеющей существенное значение для электроэнергетической отрасли.

Получены новые теоретические результаты:

1. Реализован комплексный подход к оценке эффективности ограничения уровней токов КЗ в сетях 110-500 кВ, заключающийся в исследовании причинно-следственных связей основных влияющих факторов, а также поиске и учете новых свойств этих методов. Это позволило предложить в рассматриваемой предметной области новые взгляды на традиционно принимаемые решения, влияющие на надежность и экономичность энергосистем.

2. Доказано, что основным и наиболее эффективным методом ограничения уровней токов КЗ является стационарное деление электрической сети и, в ряде случаев, схемные решения. Стационарное деление ограниченного числа наиболее крупных коммутационных узлов энергосистемы ограничивает токи в 2-4 и более раз и поддерживает их на допустимом уровне (до 40 кА) во всех узлах электрической сети на протяжении многих десятилетий.

3. Обосновано, что методы, касающиеся ограничения уровней токов КЗ на землю, не позволяют в полной мере обеспечить их требуемую стабилизацию. Эти методы следует рассматривать в качестве локальных мероприятий, не оказывающих заметного влияния на структуру и параметры электрических сетей, и их не следует широко использовать без достаточных на то оснований.

Это означает, что нормирование токов КЗ в основных сетях энергосистем оправданно вести на базе комплексных математических моделей электрической сети по прямой последовательности. Исключением могут являться нормативно принятые в стране при выборе структуры и параметров сетей облегченные расчетные условия обеспечения динамической устойчивости без воздействия про-тивоаварийной автоматики, когда расчетный вид не трехфазное, а однофазное короткое замыкание.

4. Выполнен анализ предельных токов КЗ в совокупности с интегральными параметрами реальных электрических сетей 110-500 кВ. Выявлено наличие между ними явных функциональных зависимостей, позволяющих планировать структуру и параметры электрических сетей на длительную перспективу.

Получены новые практические результаты:

5. Предложены рекомендации по эффективности методов ограничения уровней токов КЗ в электрических сетях 110 кВ и выше, позволяющие повысить надежность и экономичность электроустановок:

- допустимо планировать структуру и параметры электрических сетей рассматриваемого класса напряжения с позиций максимально допустимого уровня тока КЗ независимо от состояния сетей иных классов напряжения. Отсюда следует, что оптимизация их структуры и параметров с учетом уровней токов КЗ целесообразно ориентировать и в направлении выбора предпочтительного номинального напряжения сети;

- стационарное деление электрической сети влияет на потери мощности и электроэнергии в ней за счет нарушения естественного потокораспределения активной мощности. С учетом относительно небольших межузловых расстояний в электрических сетях 110-220 кВ реальных энергосистем, где существует проблема координации уровней токов КЗ, данным отрицательным фактором допустимо пренебречь;

- ограничение токов КЗ на землю включением в нейтрали (ав-то)трансформаторов сопротивлений имеет заметный эффект только для отдельно взятого присоединения. С учетом влияния внешней сети данное токоограничивающее мероприятие может не дать ощутимых результатов для суммарных токов КЗ на сборных шинах, в том числе в смежных узлах сети;

- наличие в нейтрали (авто)трансформатора индуктивного или активного сопротивления главным образом перераспределяет в суммарном эквиваленте долю активной и индуктивной составляющих, незначительно влияя на модуль суммарного эквивалентного сопротивления относительно точки КЗ. Поэтому с позиций выбора номинального тока отключения выключателей можно говорить при прочих равных условиях о примерно одинаковых токоограничивающих свойствах реакторов и резисторов, хотя последние конструктивно более сложны и менее приспособлены к установке в открытых распределительных устройствах;

- включение в нейтрали автотрансформаторов реакторов или резисторов снижает надежность электроустановки. Поэтому, принимая во внимание их относительно невысокие токоограничивающие свойства, не рекомендуется повсеместное использование в нейтралях (авто)трансформаторов реакторов или резисторов без надлежащего технико-экономического обоснования. Данные решения можно рекомендовать лишь для автотрансформаторов, выпущенных по ГОСТ 11677-65 и имеющих сниженную допустимую электродинамическую стойкость, т.е. как средство обеспечения электродинамической стойкости самих автотрансформаторов;

- наиболее предпочтительно иметь глухое заземление нейтралей (ав-то)трансформаторов 220 кВ и выше. С позиций выбора номинальных параметров коммутационного оборудования комплексное воздействие на сопротивление нулевой последовательности в электрических сетях 110 кВ и выше может не дать весомых результатов и является скорее локальным средством ограничения на стадии эксплуатации с целью экономии коммутационного ресурса установленных выключателей.

Использование практических результатов:

6. Примененный подход и полученные на его основе рекомендации по обоснованию эффективности методов ограничения токов КЗ позволяют на практике повысить достоверность и устойчивость решений, принимаемых на перспективу, а также надежность и экономичность электроустановок.

7. Разработанные практические рекомендации по обоснованию эффективности методов ограничения токов КЗ используются Информационно-вычислительным центром - филиалом ОАО «Мосэнерго» и Региональным диспетчерским управлением энергосистемы Москвы и Московской области - филиалом ОАО «СО-ЦДУ ЕЭС» при подготовке нормальной схемы электрических сетей 35-500 кВ на максимум нагрузки и при формировании технических условий для разработки схемы развития электрических сетей 110-500 кВ рассматриваемого региона электроснабжения.

1. В.1. Неклепаев Б.Н. Координация и оптимизация уровней токов короткого замыкания в электрических системах. М.: Энергия, 1978.

2. В.2. Волькенау И.М., Зейлигер А.Н., Хабачев Л.Д. Экономика формирования электроэнергетических систем / Под ред. А.А. Троицкого М.: Энергия, 1981.

3. В.З. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Схемы выдачи мощности электростанций: Методологические аспекты формирования. М.: Энерго-атомиздат, 2002.

4. В.4. Мелентьев Л.А. Избранные труды. Методология системных исследований в энергетике. М.: Наука. Физматлит, 1995.

5. В.5. Исследование эффективности различных методов и средств ограничения токов короткого замыкания на землю в сетях 110-750 кВ / Б.Н. Неклепаев, М.В. Пираторов, А.И. Пойдо и др.- Труды МЭИ. Вып. 521. М.: МЭИ, 1981.

6. В.6. Лисовский Г.С., Хейфиц М.Э. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35-750 кВ. М.: Энергия, 1977.

7. В.7. Ерхан Ф.М., Неклепаев Б.Н. Токи короткого замыкания и надежность энергосистем. Кишинев: Штиинца, 1985.

8. В.8. Short-circuit current levels and basic consepts for limiting them / V.V. Er-chevich, B.N. Neklepaev, L.F. Ktivushkin etc. // International conference on large high voltage electric systems. 1982. Pap. 23-09.

9. B.9. Неклепаев Б.Н. Проблема координации уровней токов короткого замыкания на электростанциях и в электрических сетях энергосистем // Известия РАН. Энергетика. 1993. № 6.

10. В. 10. Feasibility study of passive fault current limiter / A. Nishiguchi, K. Shi-momura, Y Sudo etc. // International conference on large high voltage electric systems. 1998. Pap. 37-104.

11. В. 11. Сверхпроводниковые токоограничивающие устройства и индуктивные накопители энергии для электроэнергетических систем / И.З. Глускин, Г.А. Дмитриева, М.Ш. Мисриханов и др. / Под ред. И.В. Якимца М.: Энергоатом-издат, 2002.

12. В. 12. Электротехнический справочник. Том 3 / Под общ. ред. профессоров МЭИ.- М.: Изд-во МЭИ, 2002.

13. Востросаблин А.А., Неклепаев Б.Н., Шунтов А.В. Об эффективности мероприятий по ограничению токов короткого замыкания в основных сетях энергосистем // Известия РАН. Энергетика. 2001. № 4.

14. Руководящие указания и нормативы по проектированию развития энергосистем. М.: Минэнерго СССР, 1981.

15. Needs in the customer connection to the Italian national grid and equipment for their implementation / E.M. Carlini, C. Di Mario, E. Colombo etc. // International conference on large high voltage electric systems. 2002. Pap. 23-102.

16. Нормы технологического проектирования подстанций с высшим напряжением 35-750 кВ. М.: ин-т «Энергосетьпроект», 1991, №13865тм-т1.

17. Долгосрочное прогнозирование развития сетей электропередач Англии и Уэльса / Планирование и эксплуатация электроэнергетических систем. / Под ред. В.А. Веникова,- М.: Энергия, 1978.

18. Востросаблин А.А., Неклепаев Б.Н. Оценка численных характеристик риска при принятии решений в электроэнергетике // Электрические станции. 2000. № 5.

19. Режим нейтрали в электрических системах / Под ред. И.М. Сироты-Киев: Наукова думка, 1974.

20. Частичное заземление нейтрали в электрических системах через резистор / Под ред. Ч.М. Джуварлы Баку: Элм, 1976.

21. Указания по ограничению токов короткого замыкания в сетях напряжением 110 кВ и выше. М.: СПО ОРГРЭС, 1976.

22. Руководящие указания по ограничению токов однофазных коротких замыканий в электрических сетях 110-220 кВ энергосистем. М.: СПО Союзтех-энерго, 1985.

23. Кадомская К.П., Максимов Б.К., Челазнов A.A. Системный подход к выбору резисторов в нейтралях силовых трансформаторов в электрических сетях 110-750 кВ // Электрические станции. 1997. №10.

24. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1970.

25. Разработка проблемы координации уровней токов короткого замыкания в энергосистемах // K.M. Антипов, A.A. Востросаблин, В.В. Жуков и др. // Электрические станции. 2005. №4.

26. Славин Г.А., Гурьева Т.Н. Сравнительная эффективность заземления нейтралей трансформаторов через реактор или резистор // Режимы нейтралей в электрических системах. Киев: Наукова думка, 1974.

27. Каплан В.А., Малкин П.А., Хабачев Л.Д. Особенности обоснования экономической эффективности сооружения объектов основной электрической сети ЕЭС и ОЭС России в условиях функционирования рынка электроэнергии // Электрические станции. 1997. №1.

28. Бобылева Н.В., Малкин П.А., Хабачев Л.Д. О методике обоснования новых объектов основной сети ЕЭС РФ в условиях функционирования Федерального рынка электроэнергии и мощности // Электрические станции. 2000. №5.

29. Практические рекомендации по оценке эффективности и разработке инвестиционных проектов и бизнес-планов в электроэнергетике (с типовыми примерами). Официальное издание. М.: РАО «ЕЭС России», 1997.

30. О технико-экономическом сравнении вариантов электроустановок при проектировании / М.Ш. Мисриханов, К.В. Мозгалев, Б.Н. Неклепаев, A.B. Шунтов // Электрические станции. 2004. №2.

31. Лосев С.Б., Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М.: Энергоатомиздат, 1983.

32. Электрические системы. Электрические сети / Под ред. В.А. Венико-ва, В.А. Строева-М.: Высшая школа, 1998.

33. Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем. М.: Энергия, 1977.

34. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. М.: Мир, 1985.

35. Кукель-Краевский С.А. Обобщенный метод выбора оптимальных параметров энергетических установок//Электричество. 1940. №8.

36. Вааг JI.A., Захаров С.Н. Методы экономической оценки в энергетике. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962.

37. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в развитие энергетического хозяйства (генерирование, передача и распределение электрической и тепловой энергии). М.: Энергия, 1973.

38. Денисов В.И. Технико-экономические расчеты в энергетике: Методы экономического сравнения вариантов. М.: Энергоатомиздат, 1985.

39. Экономика промышленности / Н.Н. Кожевников, Т.Ф. Басова, Н.С. Чинакаева и др./Под ред. А.И. Барановского, Н.Н. Кожевникова, Н.В. Пирадо-вой.- М.: Изд-во МЭИ, 1998.

40. Roussel Ph., Hossenlopp L., Gallon F. Technical and economical evaluation of new air-insulation substation consepts // International conference on large high voltage electric systems. 2002. Pap. 23-205.

41. Functional specification as driver for technical/economical optimization of substation / A. Carvalho, P. Bosshart, U. Christiansen etc. // International conference on large high voltage electric systems. 2000. Pap. 23-101.

42. Georgopoulos A.D., Papadopoulos C.A., Agoris D.P. A 170 kV compact switchgear module application at Komotini open-air substation in northeastern Greece // International conference on large high voltage electric systems. 2002. Pap. 23-204.

43. Кини P. Размещение энергетических объектов. M.: Энергоатомиздат,1983.

44. Пелисье Р. Энергетические системы. М.: Высшая школа, 1982.

45. Эндрени Дж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах. М.: Энергоатомиздат, 1983.

46. Наяшкова Е.Ф. Выбор структурной схемы КЭС//В кн.: Сборник задач по электрической части электрических станций/Под ред. Б.Н.Неклепаева.-М.: Изд-во МЭИ, 1985.

47. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989.

48. Мозгалев К.В., Неклепаев Б.Н., Шунтов А.В. Токи короткого замыкания и эффективность стационарного деления электрической сети // Электричество. 2004. №10.

49. Мозгалев К.В., Шунтов А.В. Ограничение токов короткого замыкания и потери мощности в электрических сетях 110 кВ и выше // 11-я международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. М.: Изд-во МЭИ, 2005.

50. Неклепаев Б.Н., Ушакова А.Д., Смольянинова JI.H. Обзор по координации уровней токов короткого замыкания в электрических сетях энергосистем. М.: СПО ОРГРЭС, 1993.

51. Методические указания по устойчивости энергосистем. Утверждены приказом Минэнерго России от 30.06.2003 №277.

52. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

53. Александров Г.Н. К расчету токов короткого замыкания в электрических сетях // Электричество. 2004. №7.

54. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро М.:Энергоатомиздат, 1985.

55. Мозгалев К.В., Неклепаев Б.Н., Шунтов A.B. Режим нейтралей и токи короткого замыкания в основных электрических сетях // Известия РАН. Энергетика. 2001. №5.

56. Мозгалев К.В., Неклепаев Б.Н., Шунтов A.B. Об эффективности заземления нейтралей автотрансформаторов через реактор или резистор // Электричество. 2004. №1.

57. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. М.: Изд-во ЭНАС, 2003.

58. Правила устройства электроустановок. 6-е издание. М.: ЗАО «Энергосервис», 2000.

59. Руководящие указания по релейной защите. Вып.11. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750 kB. М.: Энергия, 1979.

60. Правила устройства электроустановок. 7-е издание. М.: ЗАО «Энергосервис», 2004.1. Утверждаю»

61. Первый заместитель директора-главный диспетчерфилиала «СО-ЦЦУ ЕЭС» -^---«Московское РДУ»1. А.П. Поляков27 сентября 2005 г.1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы

62. И.о. начальника службы электрических режимов -£>1. Московского РДУ1. М.В. Курилко1. Утверждаю»

63. Первый заместитель директора-главный инженер V ' ительного центра1. ЗАО «Мосэнерго»7А.В. Шунтов27 сентября 2005 г.о внедрении результатов диссертационной работы

64. Информационно-вычислительного центра ОАО «Мосэнерго»кадидат технических наук