автореферат диссертации по энергетике, 05.14.12, диссертация на тему:Теоретические и экспериментальные исследования высокочастотных перенапряжений на высоковольтных подстанциях энергосистем и разработка защитных мероприятий

003052301 4си

Колобов Виталий Валентинович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

ПОДСТАНЦИЯХ ЭНЕРГОСИСТЕМ И РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Специальность 05.14.12 - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

003052301

Работа выполнена в центре физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра Российской Академии наук

Научный руководитель •

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Ефимов Борис Васильевич

доктор технических наук, профессор Халилов Фирудин Халилович

кандидат технических наук, доцент Веселов Анатолий Евгеньевич

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество «Колэнерго» РАО ЕЭС России

Защита состоится < /3 » МЛл-п&МХ 2007 г. в часов в ауд. на заседании диссертационного совета К 212.229.03 в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет» по адресу: 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет».

Автореферат разослан «_

/3

» IМЛ^уУЯТ¿х- 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Гумерова Н.И.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Надежность высоковольтных сетей во многом определяется различного рода электромагнитными переходными процессами, которые возникают на отдельных участках и схемах сетей. Одним из факторов, снижающих надежность работы изоляции оборудования высоковольтных подстанций, являются переходные процессы, сопровождающиеся перенапряжениями, возникающими при плановых коммутациях. Одной из таких операций являются коммутации ненагруженных холостых шин подстанций под рабочим напряжением. Факторами, влияющими на изоляцию электрооборудования, являются, во первых, высокая кратность ВЧ перенапряжений, достигающая (4-5) иф. Во-вторых, происходит перегрев изоляции вводов трансформаторов тока и напряжения, который приводит к ее ускоренному старению, деградации и последующему разрушению. В-третьих, распространение ВЧ перенапряжений, индуктированных в цепи релейной защиты, связи, измерений, приводит к нарушению работы этих цепей.

Недостаточная изученность высокочастотных процессов как явления в теории электрических цепей с сосредоточенными и распределёнными параметрами, а также потребность в создании эффективных средств зашиты электротехнического оборудования от высокочастотных перенапряжений определяют актуальность, научную новизну и практическую ценность работы

1.2. Цель работы и задачи исследования. Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование высокочастотных и волновых процессов, вызванных коммутацией участков холостых шин на различных подстанциях энергосистем и разработка комплекса мероприятий по их эффективному ограничению.

Для решения поставленной цели в рамках данной диссертационной работы проведены исследования по следующим направлениям:

1. Разработка физико-математической модели развития высокочастотных переходных процессов на шинах подстанции с учетом основных влияющих факторов на частоты, амплитуды и длительности перенапряжений.

2. Составление развернутой схемы замещения подстанции с различными вариантами защиты от перенапряжений, учитывающей волновые процессы в шинах, входные параметры оборудования, нелинейные эффекты в защитных устройствах, поверхностной эффект в земле и проводах.

3. Разработка программных средств для исследования процессов в реальных электрических сетях на предмет опасных уровней возникающих ВЧ колебаний и определения оптимальных способов защиты от них.

4. Обоснование нового способа защиты оборудования подстанций энергосистемы от высокочастотных перенапряжений путем включения в силовые цепи продольного защитного устройства и разработка его физико-математической модели.

5 Анализ эффективности установки предложенного защитного устройства для подстанций класса 330 кВ.

6. Разработка комплекса технических мероприятий, позволяющих внедрить продольное защитное устройство на действующей подстанции.

7 Проведение экспериментальной проверки разработанных программных и технических средств и анализ результатов опытной эксплуатации устройства подавления высокочастотных перенапряжений на одной из ответственных подстанций 330 кВ ОАО "Колэнерго"

1.3. Основные методы научных исследований. В качестве методов исследования приняты экспериментальные и численные. Для расчёта предлагаемой конструкции защитного устройства была выбрана и обоснована его схема замещения, а также создано программное обеспечение моделирующее происходящие переходные процессы. Для подтверждения достоверности расчётных данных была создана экспериментальная модель, показавшая удовлетворительную сходимость экспериментальных и расчётных данных.

1.4. Научная новизна работы

Разработаны методики, алгоритмы и программы расчёта высокочастотных перенапряжений в схемах замещения подстанции в линейной и не линейной постановке задачи; Предложен новый способ ограничения высокочастотных перенапряжений в виде продольного защитного устройства с вытеснением тока в высокоомный проводник; Проведены многовариантные исследования развития перенапряжений с целью оптимизации параметров и конструкции защитного устройства.

1.5. Практическая ценность:

разработана измерительная система, с помощью которой можно определить амплитуду, частоту и декремент затухания высокочастотных перенапряжений вызванных, коммутациями ненагруженных шин,

произведены измерения высокочастотных перенапряжений на ряде подстанций ЦЭС ОАО "Колэнерго";

разработан конструкция и выбраны оптимальные параметры защитного устройства;

осуществлена опытная эксплуатация устройства продольной защиты от высокочастотных перенапряжений; показана высокая эффективность предлагаемой защиты от высокочастотных перенапряжений.

1.6. Достоверность полученных результатов. Для достоверности полученных результатов была проведена установка предложенного защитного устройство на подстанции №204 ЦЭС ОАО "Колэнерго" и измерена его эффективность при плановой коммутации ненагруженных шин. Результаты измерения характеристик переходного процесса показали соответствие с расчётной эффективностью защитного устройства.

1.7. Основные положения выносимые на защиту:

методика экспериментального моделирования и измерений высокочастотных перенапряжений на оборудовании подстанции при коммутациях ненагруженных шин;

физико-математические модели продольных защитных устройств различного исполнения;

физико-математическая модель развития высокочастотных переходных процессов с продольными защитными устройствами и без них;

результаты разработки и испытаний опытного образца продольного защитного устройства.

1.8. Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные её разделы докладывались и обсуждались на VIII Российской научно-технической конференции «Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитная безопасность» (г. Санкт-Петербург, 2004 г.), а также на технических советах ОАО «Колэнерго».

1.9. Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

1.10. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Объём работы составляет 167 страниц, 88 рисунков, 8 таблиц. Список литературы содержит 17 наименований.

II. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении производится краткий анализ современного состояния вопроса и обосновывается актуальность выбранной темы. Показана научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе рассматриваются причины возникновения высокочастотных перенапряжений, а также мероприятия по защите оборудования подстанций от высокочастотных перенапряжений, рекомендуемые «Методическими указаниями по ограничению высокочастотных коммутационных перенапряжений и защите от них электротехнического оборудования в распределительных устройствах 110 кВ и выше». Одной из причин возникновения высокочастотных (ВЧ) перенапряжений на оборудовании высоковольтных подстанций является перезарядка емкостей шин распределительных устройств при электрических пробоях промежутков между контактами разъединителей во время их коммутации под рабочим напряжением.

Каждая коммутация сопровождается многократными пробоями промежутка между сходящимися и расходящимися контактами разъединителя. При каждом пробое промежутка в схеме подстанции возникают затухающие колебания с частотой до 1 МГц и более. Число пробоев промежутка за одну коммутацию в 'зависимости от класса напряжения и схемы распределительного устройства, скорости движения контактов разъединителей и метеоусловий может составлять от десятков до нескольких тысяч. Амплитуда напряжения затухающего колебания за время коммутации достигает или

шестикратного действующего фазного напряжения, что представляет опасность для изоляции высоковольтного оборудования. ВЧ перенапряжения негативно воздействуют на изоляцию измерительных трансформаторов, элементы настройки высокочастотных заградителей связи, на вторичные цепи контроля и управления, цепи питания электропривода разъединителей, могут вызывать многократные срабатывания вентильных разрядников

Электрический пробой межконтактного промежутка разъединителя возникает каждый раз, когда его электрическая прочность И„р оказывается меньше разности потенциалов на контактах 11„р < Е„- Ех (рис 1). После пробоя промежутка происходит выравнивание потенциалов на емкостях шин С„ и Сх, сопровождаемое высокочастотным переходным процессом (1/\ на рис.2), первая амплитуда которого соответствует максимуму ВЧ перенапряжений Высоковольтная составляющая переходного напряжения на холостой шине

/

можно представить зависимостью (У, = -(Е-Ех)е л -««(йй) Максимальную интенсивность переходные процессы имеют при коммутации отключения

разъединителя при таких промежутках между контактами, когда пробои следуют через половину периода частоты 50 Гц в максимумы фазного напряжения на питающих шинах: Е„ = и,/,,,. При этом перенапряжения определяются соотношением емкостей С„ и Сх, а также величиной остаточного потенциала Ех на холостой шине в момент пробоя межконтактного промежутка разъединителя. Таким образом, наибольшее значение ВЧ перенапряжения будет при последнем пробое межконтактного промежутка при разведении ножей разъединителя.

Во второй главе обосновывается разработка специальной измерительной аппаратуры, а также предлагается её реализация.

Цифровые измерительные приборы обладают рядом достоинств-удобство и объективность отсчёта и регистрации измеряемой величины, широкий диапазон измерения при высокой разрешающей способности и точности, удобство и высокая помехоустойчивость передачи измерительной информации в управляющую вычислительную машину. Появление малогабаритных и достаточно мощных ПЭВМ привело к появлению измерительно-вычислительных комплексов, сочетающих функции средств измерений и вычислительных устройств. В то же время, для связи измерительной части с ПЭВМ, в условиях сложной электромагнитной обстановки, все большее распространение получают волоконно-оптические линии связи. Они характеризуется' высокой скоростью передачи информации; низкими оптическими потерями в световодах, что обеспечивает возможность передачи информации на большие расстояния, невосприимчивостью к

и

ОГК сд

и

Рис 1. Схема замещения при

коммутации разъединителем непогруженных шин.

Рис 2. Пробой межконтактного

промежутка разъединителя при коммутации непогруженных шин

электромагнитным помехам; широкой полосой пропускания передаваемых сигналов, отсутствием электромагнитных излучений в окружающее пространство; высокой диэлектрической изоляцией, обеспечивающей идеальную электрическую развязку между соединяемыми устройствами; малыми размерами и массой волоконно-оптических кабелей.

Основываясь на вышеперечисленных положениях, была разработана мобильная универсальная измерительная система, предназначеная для проведения широкого круга измерений в условиях действующих объектов энергетики (подстанции, линии электропередачи). В комплекте с различными входными устройствами (датчиками), система позволяет проводить измерение и осциллографирование электрических величин, (импульсных и периодических токов и напряжений) в широком амплитудном и временном диапазоне.

В третьей главе рассматривается методика измерения высокочастотных перенапряжений, а также приводятся осциллограммы перенапряжений на подстанциях класса 330 кВ ОАО «Колэнерго».

ВЧ перенапряжения на подстанциях могут быть измерены путем размещения делителей напряжения на вводах аппаратов и последующего осциллографирования ВЧ перенапряжений при пробоях между ножами разъединителей. Максимальные величины перенапряжений будут иметь место при разведении ножей и последнем пробое промежутка при максимальном расстоянии между ножами. Очевидно, что такие эксперименты могут носить единичный характер на отдельных подстанциях при условии соблюдения повышенных мер безопасности.

В связи с выше изложенным была поставлена задача разработки безопасной методики измерения ВЧП. Для апробации методики была выбрана подстанции ПС №204. Ее однолинейная схема оборудования и шин 330 кВ приведена на рис 3.

В эксплуатации полное отключение подстанции (с выводом обоих АТ) практически не бывает. В связи с этим предложен другой способ моделирования перенапряжений при частичном отключении подстанции, связанном с поочередным выводом АТ в ремонт и отключении питания от КАЭС. Емкость, равная сумме емкостей на землю шин и аппаратов, размещенных между выключателем и разъединителем, заменяется эквивалентной сосредоточенной емкостью, разряжающейся через искровой разрядник на систему в месте подключения разъединителя к системе шин. Схема выполнения такого опыта на типовой подстанции № 204 приведена на рис.4. Измерения переходных процессов можно выполнить во всех точках системы шин подстанции, не находящихся под напряжением, и на вводах отключенного АТ (точки 1, 2, 2а, 3 рис.4), при этом по осциллограммам можно

оценить деформацию высокочастотного импульса и его затухание по мере удаления от места коммутации

Высоковольтный ввод ТТ-330 кВ с его измерительной емкостной обкладкой (ПИН), используемой при измерениях тангенса угла потерь масляной изоляции ввода, представляет собой емкостной делитель С[ - С2 (рис.4). Значения емкостей обкладок ввода ТТ - 330 кВ составляют: С, = 550 -750 пФ, С2 =25000 -г 28000 пФ. Следовательно через измерительные обкладки могут быть измерены ВЧ перенапряжения на шинах у трансформатора тока. При этом можно выполнить подбор параметров измерительной схемы таким образом, чтобы искажения импульса было минимальным. Измеряя ВЧ перенапряжения через измерительные обкладки при производстве реальных коммутаций ненагруженных шин под рабочим напряжением можно определить параметры ВЧ перенапряжения, являющихся наиболее критичными с точки зрения повреждения изоляции ТТ. Серия экспериментов, включающих моделирование ВЧ перенапряжений и замеров при коммутациях шин под рабочим напряжением, была выполнена на ряде подстанций энегосистемы «Колэнерго».

Сравнение результатов измерения на шине вблизи ТТ и через его измерительные на разных фазах (рис.5), показали, что измерения через измерительные обкладки ТТ-330 кВ можно считать корректными в пределах необходимой точности.

Измерение ВЧ перенапряжения, выполненного при коммутации ножами разъединителя под рабочим напряжением (рис.6), позволяют дать оценку как об амплитуде перенапряжения, так и интеграла действия.

Рис 3. Однолинейная схема подстанции № 204,

Рис 4 Схема измерений ВЧ

перенапряжений при моделировании коммутаций холостых шин

т

га

8 ©

к8и 10.5 7

а*

■ЛУ-ч.

и

л

е

-,4о

кЭУ

10 12 14 16 18

105 -Мл

10 12 14 16 18 мкс

10 12 14 16

Рис.

<с 0 2 * 6 в 10 12 Н 16 18

Измерение через делитель (рис.4) Измерение через емкостные

обкладки ТТ (рис.4) 5. Осциллограммы в различных точках измерения.

I

МКС

Рис 6 Осциллограмма ВЧперенапряжения выполненного через ПИН ТТ-330 кВ при коммутации ненагруженных шин под рабочим напряжением

В четвёртой главе Рассматривается устройство продольной защиты, позволяющее уменьшить ВЧ перенапряжения, и строится схема замещения типичной подстанции с защитным устройством, позволяющая выполнять производить расчёт ВЧ перенапряжений при выборе оптимальных параметров продольного защитного устройства (ПЗУ)

Физически реализация заданной частотной характеристики ПЗУ основана на вытеснении тока высокой частоты из силовой шины в резистивный элемент устройства, где должна происходить диссипация энергии ВЧ колебаний. В связи с этим предложена и рассмотрена коаксиальная система, включающая в себя центральный провод, промежуточный слой и высокоомную оболочку, конструктивные и электрические параметры которых варьируются при производстве расчетов.

Коммутируемый участок замещается схемой из элементов с сосредоточенными параметрами (рис. 7). Емкость С\ является суммарной емкостью части выключателя, разъединителя и ТТ, также ошиновки подстанции между выключателем и ТТ В выполненных расчетах величина С1 принята равной 1 нФ на фазу Индуктивность эквивалентной петли тока по ошиновке с возвратом по земле (¿^ является трудно рассчитываемым параметром. По приближенной оценке эта величина находится в пределах (20-50) 10"6 Гн. Еще более неопределенным является оценка активного сопротивления, эквивалентирующего потери в контуре и искре после пробоя промежутка между ножами разъединителя. Положим Я\ на порядок меньше волнового сопротивления шин, в пределах (1-50) Ом. При этих условиях

характеристическое сопротивление контура лежит в пределах -у

л = I—=(140-235) Ом. При любых сочетаниях заданных параметров V

переходный процесс при коммутации будет колебательным Однако при нагрузке на волновое сопротивление шин остальной подстанции режим разряда емкости становится апериодическим, а процесс формирования высокочастотных колебаний полностью определяется многократным отражением и преломлением волн в ошиновке.

При максимальной простоте схемы она позволяет моделировать основные расчетные случаи при анализе физики развития высокочастотных перенапряжений, а именно: короткое замыкание в конце линии, холостой ход, случай согласованной нагрузки, различные режимы накопления и последующей отдачи энергии емкостями оборудования Для расчёта эффективности ПЗУ были выбраны следующие параметры, соответствующие параметрам ошиновки подстанции 330 кВ и конструктивно допустимые параметры защитного устройства'

- удельная проводимость провода равна средней для алюминиевых сплавов ^=2.6-107 (Ом м)'1. Радиус провода г,=12 мм;

- промежуточный слой защитного устройства представляет из себя ферритовый слой с внутренним и внешним радиусами 12 мм и 17 мм и /и =2500;

- Внешний проводник (оболочка) надет на ферриты, имеет внутренний радиус г2=17 мм и толщину 1 мм (г3=18 мм);

- Длина системы принята равной 10 м.

коммутируемым участок шин

Фс,

шины подстанции с продольным защитным устройством

I ¿п

ПЗУ

Сз

радиусы параметры

III высокоомная оболочка Г2, Гз (Рз)

/ / промежуточный слой Г,, г2 Н

/ центральный провод п МР,)

Рис. 7. Упрощенная схема замещения подстанции с продольным защитным устройством (ПЗУ).

На рис.8 в форме таблицы представлены результаты расчетов с различными удельными сопротивлениями оболочки, которые подобраны так, чтобы ее сопротивление постоянному току на длине 10 м практически точно равнялось трем значениям: 125 Ом, 500 Ом и 2000 Ом. Тогда удельные проводимости оболочки:

7з=728 1/Ом-м для сопротивления оболочки /?„„,= 12.5 Ом/м; Уз=182 1/Ом м для сопротивления оболочки 7?„т=50.0 Ом/м; Хз=45.5 1/Ом-м для сопротивления оболочки Я„т=200.0 Ом/м;

Рис. 8. Зависимости от частоты электрических характеристик защитных устройств при активном сопротивлении оболочки по постоянному току 12.5 Ом/м, 50 0 Ом/м и 200 Ом/м (^=1000^,; /= Юм;)

Зависимости во всех строках таблицы полностью подобны друг другу. Однако по мере роста сопротивления оболочки постоянному току они сдвигаются в сторону больших частот - возрастает доля высокочастотного тока, проходящая сквозь защитное устройство. С этой точки зрения наименьшее сопротивление внешнего проводника Я = 125 Ом наиболее эффективно, поскольку высокочастотные потери в оболочке охватывает больший частотный диапазон. Тем не менее это сопротивление недостаточно для эффективного ограничения перенапряжений При заданной ограниченной длине устройства в отношении соотношения параметров мы имеем задачу на нахождение оптимума. Для указанной заданной длины наибольшее гашение ВЧ перенапряжений достигается при сопротивлении оболочки в интервале 400-500 Ом.

Модель для расчета и системы уравнений для расчетов ПЗУ и перенапряжений приведены на рис 9,10.

Р\

у _к\Р\ - -

I»,

МЬ{0.777 ■ ) +

Р\ 0356р,

2я

2п-

.-^Ь-ДЪ^Г,

2,=

2л1

7 . ./^п Г

Z7"~J'

г-г«

Ар

Ди, 2п

А иг ч г» 'г

канТ)р 'обопочи-земля* точтур 'жилд-эридн*

гп = ¿21 =(?! -2»)+2* +шг = + г0 +

ш 2п -I ьи г и У, 2 А1! (Хн+УнУШ \

г* 2Ц АО А1/

/ = (У„ + у2, + >':г)ли = у» ■ &и

2 = И + /X -- '

Рис. 9. Модель д.чя расчета параметров ПЗУ.

На рис.11 и рис.12 приведены расчётные напряжения без защитного устройства и с ПЗУ длиной 10 м и суммарным сопротивлением внешнего проводника 500 Ом. Весь переходный процесс сводится к одиночному всплеску напряжения не превышающего по амплитуде зарядного напряжения на емкости коммутируемого участка. Можно считать, что высокочастотные перенапряжения полностью подавлены.

В связи с нелинейностью характеристики ферромагнитного материала была предложена схема замещения, решаемая методом бегущих волн.

_ /,)....... /2 =(—+/» С2) Г/2

(/г + сЬ(г /,) /2

сЬО- /,) + г,5|,(г /,) Г2)

7 =__

1 —+ сИ(у I,) (— + ]<» С2)

Л я А 2

= + /(«л. —7Т-) + 2 +

(А ,

1/(0

с-э С

2 ГЯеУОв») , 2 р:

= _ I-Бт й»( Лц =— I-

п J /у ;г J

тиОа)

С050) I ¿О)

Рис 10 Система уравнений для расчета перенапряжений

Рис 11 Напряжения в функции времени без установки защитного устройства

\н>лряжснне в начале янввн напряжение в конце динин

8 2 « * I 10 1) ]« 1« ии

Рис 12. Напряжения в функции времени при установке защитного устройства длиной 10 ми суммарным сопротивлением внеишего проводника 500 Ом

Схема замещения коаксиальной системы ПЗУ приведена на ряс, 13. В схеме параметры жилы Ш, Ы и параметры оболочки Я2, 12 являются частотно независимыми. Вычисления частотным методом показали, что потерями в фунте можно пренебречь- На этом же рисунке приведены напряжения в начале и в конце линии рассчитанные по точным формулам для коаксиальной системы и по упрощённой КК цепи, в которой пренебрегли взаимной индукцией между контурами оболочка-земля и жила земля. Из ¡рафика видно, что взаимоиндукция в коаксиальной системе не оказывает большого влияния и ей можно пренебречь. Как следствие можно перейти от коаксиальной системы к конструкции из двух проводников на которые одеты ферритов ые кольца и сопротивления, расположенного между этими проводниками (расщеплённая система). Такая система может быть использована в шинах с расщепленным проводом.

Коаксиальная система

Схеиа замещения коаттэльнсш системы

Расщепгкеннач система

щи

О 02 0.« - 0.0 'Р ' '' [

Переходньх; процессы при расчета* перенапряжении волновым и частотным метода™

\ ■ ВОПчОва^ 3- нтцы

Рис. 13. Схема замещения коаксиальной системы и обоснование перехода к Ш, цепи без учёта взаимной индукции между жипой и оболочкой.

На рис. 14 приведены напряжения, рассчитанные частотным методом, а также методом бегущих волн без учёта и с учётом нелинейных характеристик ферритов.

а)

б)

л з

-=1 в>

Рис. 14 Сравнение результатов расчетов частотным методом (а), методом бегущих волн (б) в линейной постановке задачи и методом бегущих но с учетом нелинейных характеристик ферритов (в).

На рис. 15 приведены токи через разъединитель с продольным защитным устройством и без него. Из графика видно, что установка защитного устройства кардинально влияет на результат. Колебания тока превращаются в короткий импульс. Расчеты при отсутствии и при наличии оптимального защитного устройства даже с учетом быстрого насыщения ферритов дают снижение интеграла действия в 5 раз. При ее установке активные потери в изоляции трансформатора тока снижаются на порядок.

Рис. 15. Суммарный ток через разъединитель при отсутствии защиты (а) и с защитным устройством длиной Юм (б)

Здесь дадим следующую интегральную оценку. В физике существует

' кон

понятие интеграла действия _ ¿1' Где вРемя условного окончания

о

переходного процесса.

При некотором постоянном, активном сопротивлении К, по которому протекает ток Ш), произведение дает потери энергии в этом сопротивлении за весь переходный процесс. Расчеты при отсутствии и при наличии оптимального защитного устройства дают снижение интеграла действия в 5 раз. Это, в известной мере условно, численно характеризует эффективность защиты. При ее установке активные потери в изоляции ТТ снижаются на порядок.

В пятой главе приводятся результаты экспериментального определения эффективности защитного устройства в лабораторных условиях, а также приводится расчёт удельных механических нагрузок на ПЗУ.

Модель продольного защитного устройства была испытана в лабораторных условиях На рис. 16 представлена схема лабораторного стенда, на котором выполнялись исследования устройства защиты.

Конструкция модели представляла собой фрагмент устройства, которое в дальнейшем испытывалось на подстанции 330 кВ. Масштабировалась только длина устройства и, соответственно, уровень напряжения. На расщепленный провод АС-300 были надеты ферритовые кольца с относительной магнитной проницаемостью 2500 на длине 3,3 метра Емкость генератора импульсных напряжений примерно соответствовала емкости ошиновки под напряжением (12,5 нФ), нагрузочная емкость соответствовала суммарной емкости оборудования и шин после разъединителя (2000 пФ) Для выбора оптимального гасящего сопротивления его величина варьировалась в широких пределах. Уровень напряжения ГИН составлял около 112 кВ, что примерно составляло третью часть фазного амплитудного значения сети 330 кВ. Модель позволяла генерировать ток при отсутствии защитного устройства.

На рисунках 17 и 18 представлены осциллограммы токов без защитного устройства и при его установке. Измерения подтвердили расчётную эффективность устройства Интеграл действия снизился практически в 10 раз, вмплитуда первой полуволны ВЧ перенапряжения - на 40 %.

ферритовые кольца

С =2000пФ

II

*ТИН |

12,5 нФ

/=3,3 м

1фЕР

1РЕЗ

С

11=72+233 Ом

1сум

Рис 16. Схема испытательного стенда 1}гт=П2 кВ

2,5

Рис. П. Ток без защитного устройства.

Рис 18 Ток с защитным устройством при Я=96 Ом

На основе вычислений и лабораторных опытов была разработана конструкция опытного устройства, которая приведена на рис. 19. Опыт показал, что нет необходимости выполнять резисторы в качестве коаксиальной оболочки и конструктивно они могут быть вынесены в отдельное устройство, что намного упростило конструкцию защитного устройства.

Опытная конструкция устройства была испытана на подстанции 330 кВ №204 «Колэнерго». Устройства было установлено в одной фазе. С целью снижения механических нагрузок на опоры разъединителей устройство было фрагментировано на две составляющих, размещенных до и после разъединителя, как показано на рис. 20.

Рис. 19. Общая конструкция продольного защитного устройства (а), размещены ферритовых колец на проводе ЛС-300 (б) и конструкция резистора (в).

Испытания устройства дали положительный результат. Измерена высокочастотных перенапряжений на измерительных обкладка трансформатора тока показали, что снижение уровня ВЧ перенапряжен« оказался близким к расчетным значениям. На конструкцию защитног устройства получен патент.

2- разъединитель, 3 - трансформатор тока, 4 - выключатель ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По диссертации можно сделать следующие выводы:

1. Разработана измерительная аппаратура для регистрации высокочастотных перенапряжений на действующих подстанциях с частотой дискретизации до 100 МГц (шаг по времени 10 не). Между блоками измерения и регистрации выполнена полная гальваническая развязка, обеспечившая высокую помехоустойчивость измерений и исключение влияние паразитных параметров блока аппаратуры на результаты измерений.

2. В диссертации впервые дано непосредственное сопоставление экспериментальных и теоретических данных по амплитудам перенапряжений в различных точках подстанции. Это сопоставление показало удовлетворительную сходимость опытов и расчетов. Одновременно, заметное расхождение в формах кривых требует развития математических моделей и исследования факторов возможного искажения реальной картины при регистрации колебаний в действующей высоковольтной сети.

3. Показано, что проникновение магнитного поля в грунт и связанные с этим увеличение погонной индуктивности шин и потери, внесенные в контур шина-земля, существенно уточняют картину развития перенапряжений в схемах подстанций без дополнительных защитных устройств. На примере схемы замещения типовой подстанции определены характерные спектры собственных частот колебаний и оценены затухания на этих частотах.

4. В качестве основной меры по подавлению колебаний в работе выбрано продольное активно-индуктивное защитное устройство. Рассмотрение эффективности такого устройства начато с коаксиальной системы при

заполнении слоя между внутренним и внешним проводником материалом с повышенной магнитной проницаемостью. На низких частотах, в том числе и на рабочей частоте сети, весь ток течет по внутреннему проводнику, в качестве которого используется обычный сталеалюминевый провод подстанции. На частотах в сотни килогерц, характерных для рассматриваемого вида коммутаций, за счет поверхностного эффекта ток вытесняется во внешний проводник. В настоящей работе показано, что существует диапазон погонных активных сопротивлений внешнего проводника, в котором обеспечивается максимальное затухание переходного процесса. Для длины защитного устройства 10 м оптимальное значение суммарного сопротивления внешнего проводника приблизительно соответствует волновому сопротивлению шин. При сопротивлении ниже этого диапазона потери в защитном устройстве недостаточны для эффективного ограничения перенапряжений. При слишком большом активном сопротивлении вытеснение тока происходит на частотах, превышающих основную частоту переходного процесса. Защитные функции устройства также ослабляются.

5. Специальное исследование, выполненное в рамках настоящей работы, показало, что с достаточной степенью точности исходные частотнозависимые параметры защитного устройства можно моделировать простейшей схемой из двух параллельных ЯЬ-цепочек с постоянными параметрами. Предложен способ расчета параметров этих цепочек. Показано, что в расчетах взаимной индуктивностью между внутренним и внешним проводником можно пренебречь. Эти результаты приводят к выводу о том, что теоретически наиболее эффективная коаксиальная система для вытеснения тока в проводник с большим сопротивлением может быть заменена отдельными параллельными проводами с малым сопротивлением, но с большой погонной индуктивностью, а также с большим сопротивлением и с малой индуктивностью.

6. Рассмотрено влияние насыщения ферромагнитного материала, обеспечивающего большую индуктивность упомянутых выше проводов. На примере расчета токов в коммутируемом участке шин показано, что, несмотря на достаточно быстрое насыщение ферритов при росте тока в основных проводах, амплитуды высокочастотных токов и особенно длительности их существования резко ограничиваются при установке предлагаемой продольной активно-индуктивной защиты.

7. Предложена идея практической реализации такой системы на подстанциях класса напряжения 330 кВ. На устройство продольной защиты получен патент.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Ефимов Б.В., Колобов В.В. Продольная активно - индуктивная защита от высокочастотных перенапряжений на подстанциях при коммутации участков шин // Сборник докладов восьмой Российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности. - С-Петербург, 2004. - С. 83-86.

2. Ефимов Б.В., Колобов В.В. Анализ эффективности продольной активно-индуктивной защиты от высокочастотных перенапряжений на подстанциях при коммутации участков шин. // Электромагнитная совместимость и перенапряжения в высоковольтных сетях. - Апатиты, 2004. -С. 70-92

3. Данилин А.Н., Колобов В.В. Исследование высокочастотных коммутационных перенапряжений на подстанциях 330 кВ ЦЭС ОАО «Колэнерго» и метод их снижения. // Электромагнитная совместимость и перенапряжения в высоковольтных сетях. - Апатиты, 2004. - С. 93-110.

4. Данилин А.Н., Колобов В.В. Методика и результаты измерений переходных импульсных сопротивлений заземлителей оборудования подстанций. // Электрофизические проблемы надёжности эксплуатации высоковольтных сетей. - Апатиты, 2006. - С. 7-14.

5. Данилин А.Н., Колобов В.В. Методика и результаты измерений переходных импульсных сопротивлений заземлителей оборудования подстанций. // Сборник докладов девятой Российской научно-технической конференции по электромагнитной совместимости и электромагнитной безопасности. - С-Петербург, 2006. - С. 426-430.

6. Колобов В.В. Экспериментальное определение кривой намагничивания тороидальных ферритовых сердечников, применяемых в устройствах продольной защиты. // Электрофизические проблемы надёжности эксплуатации высоковольтных сетей. - Апатиты, 2006. - С. 42-46

7. Устройство для защиты от перенапряжений / Б.В. Ефимов, А.Н. Данилин, В.В. Колобов: A.c. № RU 2284622 С1 МПК Н02Н 9/04; НО 1С 8/04 // Бюл. изобретений. 2006. №27.

to

Автореферат

КОЛОБОВ Виталий Валентинович

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ ЭНЕРГОСИСТЕМ И РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

Технический редактор В.А.Ганичев

Лицензия ПД 00801 от 06 октября 2000 г.

Подписано к печати 28.02.2007 Формат бумаги 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Times/Cyrillic Уч.изд.л. 1.3. Заказ № 20. Тираж 100 экз.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова 184209, Апатиты, Мурманская область, ул.Ферсмана, 14

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФИЗИКА РАЗВИТИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПРИ КОММУТАЦИИ НЕНАГРУЖЕННЫХ ШИН И ОБЗОР СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ИЗОЛЯЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ.

1.1. Причины возникновения высокочастотных перенапряжений и механизм их генерации.

1.2. Исследование аварийности трансформаторов тока.

1.3. Мероприятия по защите оборудования подстанций от ВЧ перенапряжений, рекомендуемые "Методическими указаниями".

1.4. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.

2.1. Метод исследования и регистрации высокочастотных перенапряжений.

2.2. Состав измерительной системы, её параметры и принцип работы.

2.3. Устройство передачи цифровых данных по оптическому волокну.

2.4. Принцип работы блока передатчика-преобразователя (ПДП).

2.5. Принцип работы блока приемника-преобразователя (ПМП).

2.6. Многоканальный источник питания (DC/DC конвертер).

2.7. Резистивный делитель напряжения.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЧ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ПОДСТАНЦИЯХ ЦЭС ОАО "КОЛЭНЕРГО".

3.1. Методика исследования ВЧ перенапряжений на подстанциях.

3.2. Результаты экспериментальных исследований при моделировании ВЧ перенапряжений и коммутациях холостых шин.

3.3. Результаты экспериментальных исследований ВЧ перенапряжений при коммутациях холостых шин на подстанциях №204 и №202.

ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ И ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СХЕМАХ ЗАМЕЩЕНИЯ ПОДСТАНЦИЙ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Упрощенная схема замещения подстанций с продольными защитными устройствами

4.2. Предварительная оценка необходимых параметров защитных устройств.

4.3. Методика расчета и анализ эффективности подавления перенапряжений в линейной постановке задачи.

4.4. Подбор схем с постоянными параметрами, эквивалентирующих исходные частотные зависимости.

4.5. Лабораторные экспериментальные исследования подавления высокочастотных перенапряжений.

4.6. Методика расчета высокочастотных и волновых процессов в схемах с нелинейными параметрами.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ НА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ.

5.1. Результаты лабораторных испытаний устройства защиты.

5.2. Конструкция защитного устройства для установки на шинах подстанции №204.

5.3. Расчет удельных нагрузок на провода, на которых установлено продольное защитное устройство (ПЗУ).

5.4. Расчет натяжения проводов с ПЗУ на опоры разъединителя и изолятор трансформатора тока ТТ - 330 кВ.

5.5. Оценка устойчивости конструкции на предельных эксплуатационных и аварийных режимах работы.

Надежность высоковольтных сетей во многом определяется различного рода электромагнитными переходными процессами, которые возникают на отдельных участках и схемах сетей. Одним из факторов, снижающих надежность работы изоляции оборудования высоковольтных подстанций, являются переходные процессы, сопровождающиеся перенапряжениями, возникающими при плановых коммутациях. Одной из таких операций являются коммутации ненагруженных холостых шин подстанций под рабочим напряжением. Факторами, влияющими на изоляцию электрооборудования, являются, во первых, высокая кратность ВЧ перенапряжений, достигающая (4^5)-иф. Во-вторых, происходит перегрев изоляции вводов трансформаторов тока и напряжения, который приводит к ее ускоренному старению, деградации и последующему разрушению. В-третьих, распространение ВЧ перенапряжений, индуктированные во вторичные цепи (цепи релейной защиты, связи, измерений), приводит к нарушению их работы.

В настоящей работе рассмотрены вопросы генерирования высокочастотных перенапряжений (ВЧП), возникающих при коммутациях холостых шин, их расчет, моделирование и регистрация, способы защиты от них, а также предлагаемая методика и устройства для подавления ВЧП.

В первой главе рассмотрена физика развития ВЧП при коммутациях холостых шин и выполнен обзор методов снижения ВЧП, рекомендованных, методическими указаниями в энергосистемах. Показана недостаточность рекомендуемых методов и ставится задача исследований.

Во второй главе рассмотрены аппаратные средства измерений ВЧП на подстанциях под рабочим напряжением и при моделировании ВЧП. Показано, что корректность таких измерений во многом зависит от соотношения параметров оборудования и входных и паразитных параметров измерительных цепей, при этом принятые методы дают погрешность, не позволяющую выделить полезный сигнал из наведенных ВЧ напряжений по паразитным цепям. Описаны разработанные автором методика измерений и цифровая измерительная аппаратура для измерений ВЧП при их моделировании на подстанциях и коммутациях холостых шин. Особенностью системы является полная гальваническая развязка миниатюризированного блока измерений и блока регистрации на основе ПЭВМ, которая осуществлена через оптоволоконный кабель, что решает проблемы защиты

ТТЛ. Г»ЛТТ гт^ .--I « « » . Лт *ТЛЖ»Л ГГ/>ТТ»ГГ ТЖГ DTI FT/VnaTTf 1Т1П ТТЛТ1 ТТЛ КП f \ 'I'lTITll I I А * ТТОТТЯ!* T5 Т Т Г* /*\ ТУ* О СТ

MJlVXtpM ICJlOnuirl VilClfciVim U1 naoV/ДЬППШЛ и I ±nn.vxiij,iricwnf.D nvj iictpaoiriiiiiJiivi j^viLam. J»uivuim частота дискретизации измеряемого сигнала позволяет регистрировать и запоминать переходные процессы с частотами до нескольких МГц.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований ВЧП на подстанциях ЦЭС ОАО "Колэнерго" Предложен и испытан метод моделирования ВЧП на оборудовании отключенной подстанции, позволяющий уточнить распределенные и паразитные параметры всей схемы подстанции при типовых коммутациях. Моделирование позволяет уточнить значения собственных частот схемы подстанции при коммутациях и определить коэффициенты затухания переходных процессов. При моделировании ВЧП было определено, что достаточно точным методом косвенных измерений ВЧП при реальных коммутациях холостых шин под напряжением являются измерения через измерительные обкладки трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов. Измерения, выполненные через эти обкладки при коммутациях холостых шин, позволили рассчитать значения перенапряжений на изоляции оборудования подстанций. В диссертации приведены результаты экспериментов при моделировании ВЧП на ПС №204 и измерений ВЧП через измерительные обкладки на подстанциях №№ 202 и 204, выполнены их сопоставление и анализ.

Четвертая глава посвящена вопросам разработки методов расчета защиты оборудования подстанций от ВЧП и конструктивным решениям устройств защиты на подстанциях. Показано, что наиболее эффективным методом защиты является установка на шинах, соединяющих коммутируемый разъединитель, устройств, обеспечивающих диссипацию коммутационных ВЧ колебаний, а именно, снижение их амплитуды и увеличение затухания. Модель устройства прошла успешные лабораторные испытания, результаты которых приведены в диссертации. Показано, что амплитуда ВЧП может быть снижена вдвое, а декремент затухания - в десять раз. В главе приведена конструкция устройства подавления ВЧП.

Недостаточная изученность высокочастотных процессов как явления в теории электрических цепей с сосредоточенными параметрами, а также потребность в создании эффективных средств защиты электротехнического оборудования от высокочастотных перенапряжений определяют актуальность работы.

Работа выполнялась в рамках плановой госбюджетной работы Центра физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра РАН «Разработка стратегии сохранения технического уровня и обеспечения надежности систем передачи электроэнергии в меняющихся технико-экономических условиях Севера страны» (инв.№ 01990002845), а также ряда хоздоговорных работ с ОАО «Колэнерго».

Заключение

В соответствии с поставленной задачей выполнен комплекс экспериментальных и теоретических исследований развития высокочастотных перенапряжений на под станционном оборудовании при коммутации разъединителями участков холостых шин. Показано, что действующие методические указания по защите от этого вида перенапряжений позволяют подробно исследовать физику развития колебаний в упрощенных схемах замещения подстанций. Однако эти указания не охватывают весь круг проблем, возникающих в эксплуатации. В методических указаниях рассмотрены переходные процессы лишь в достаточно условных, однородных схемах замещения, в линейной постановке задачи, при пренебрежении частотными зависимостями параметров схем. Способы снижения перенапряжений фактически сведены к организационным мероприятиям. Не рассмотрены методы подавления колебаний и волновых процессов в шинах с помощью каких-либо дополнительных устройств. Настоящая теоретическая и экспериментальная работа во многом снимает перечисленные ограничения. Измерения перенапряжений выполнялись на ряде действующих высоковольтных подстанций при коммутациях разъединителей под рабочими и пониженными напряжениями сети. Теоретический анализ развития перенапряжений и опасных токов для изоляции трансформаторов тока выполнен в виде многоэтапного исследования. На первом этапе сформулированы основные допущения. Оценена обоснованность их введения. Исследовано влияние частотных зависимостей параметров схем замещения. На втором этапе выполнен анализ различных способов снижения перенапряжений в линейной постановке задачи. Третий этап посвящен выбору оптимальной конфигурации защитных устройств. На четвертом этапе исследовано влияние нелинейных процессов в схемах замещения подстанций с защитными устройствами. Результаты расчетов сопоставлены с данными экспериментов. Защитное устройство внедрено в опытную эксплуатацию на одной из подстанций 330 кВ ОАО «Колэнерго».

По диссертации можно сделать следующие выводы:

1. Разработана измерительная аппаратура для регистрации высокочастотных перенапряжений на действующих подстанциях с частотой дискретизации до 100 МГц (таг по времени 10 не). Между блоками измерения и регистрации выполнена полная гальваническая развязка, обеспечившая высокую помехоустойчивость измерений и исключение влияние паразитных параметров блока аппаратуры на результаты измерений.

3. В диссертации впервые дано непосредственное сопоставление экспериментальных и теоретических данных по амплитудам перенапряжений в различных точках подстанции. Это сопоставление показало удовлетворительную сходимость опытов и расчетов. Одновременно, заметное расхождение в формах кривых требует развития математических моделей и исследования факторов возможного искажения реальной картины при регистрации колебаний в действующей высоковольтной сети.

4. Показано, что проникновение магнитного поля в грунт и связанные с этим увеличение погонной индуктивности шин и потери, внесенные в контур шина-земля, существенно уточняют картину развития перенапряжений в схемах подстанций без дополнительных защитных устройств. На примере схемы замещения типовой подстанции определены характерные спектры собственных частот колебаний и оценены затухания на этих частотах.

5. В качестве основной меры по подавлению колебаний в работе выбрано продольное активно-индуктивное защитное устройство. Рассмотрение эффективности такого устройства начато с коаксиальной системы при заполнении слоя между внутренним и внешним проводником материалом с повышенной магнитной проницаемостью. На низких частотах, в том числе и на рабочей частоте сети, весь ток течет по внутреннему проводнику, в качестве которого используется обычный сталеалюминевый провод подстанции. На частотах в сотни килогерц, характерных для рассматриваемого вида коммутаций, за счет поверхностного эффекта ток вытесняется во внешний проводник. В настоящей работе показано, что существует диапазон погонных активных сопротивлений внешнего проводника, в котором обеспечивается максимальное затухание переходного процесса. Для длины защитного устройства 10 м оптимальное значение суммарного сопротивления внешнего проводника приблизительно соответствует волновому сопротивлению шин. При сопротивлении ниже этого диапазона потери в защитном устройстве недостаточны для эффективного ограничения перенапряжений. При слишком большом активном сопротивлении вытеснение тока происходит на частотах, превышающих основную частоту переходного процесса. Защитные функции устройства также ослабляются.

6. Специальное исследование, выполненное в рамках настоящей работы, показало, что с достаточной степенью точности исходные частотнозависимые параметры защитного устройства можно моделировать простейшей схемой из двух параллельных RL-цепочек с постоянными параметрами. Предложен способ расчета параметров этих цепочек. Показано, что в расчетах взаимной индуктивностью между внутренним и внешним проводником можно пренебречь. Эти результаты приводят к выводу о том, что теоретически наиболее эффективная коаксиальная система для вытеснения тока в проводник с большим сопротивлением может быть заменена отдельными параллельными проводами с малым сопротивлением, но с большой погонной индуктивностью, а также с большим сопротивлением и с малой индуктивностью.

7. Рассмотрено влияние насыщения ферромагнитного материала, обеспечивающего большую индуктивность упомянутых выше проводов. На примере расчета токов в коммутируемом участке шин показано, что, несмотря на достаточно быстрое насыщение ферритов при росте тока в основных проводах, амплитуды высокочастотных токов и особенно длительности их существования резко ограничиваются при установке предлагаемой продольной активно-индуктивной защиты.

8. Предложен вариант практической реализации такой системы на подстанциях класса напряжения 330 кВ. Выполнен подробный расчёт всевозможных механических нагрузок на конструкции устройства и элементов её крепления. Показано, что продольная активно-индуктивная защита может устанавливаться без существенного усиления конструктивных элементов подстанции. Экспериментальный вариант устройства установлен и испытан на одной из подстанций ОАО «Колэнерго».

Изложенное выше позволяет говорить о том, что данная работа является законченным исследованием по разработке путей повышения надежности эксплуатации трансформаторов тока и другого подстанционного оборудования.

1. Методические указания по ограничению высокочастотных коммутационных перенапряжений и защите от них электрического оборудования в распределительных устройствах 110 кВ и выше. - Департамент электрических сетей РАО ЕЭС. 1998 г.

2. Б.В. Ефимов. Методы исследования развития атмосферных перенапряжений в высоковольтных линиях энергосистем Севера и разработка комплексных мер по повышению надежности их работы. Диссертация на соискание ученой степени д. т. н. Апатиты 1999 г. 359 с.

3. Нейман JI.P., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Учебник для вузов. JL: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. -416 с.

4. М.В. Костенко Влияние электрических сетей на техно- и биосферу. Учебное пособие ЛПИ им М.И. Калинина. Л.: 1984 г. 55 с.

5. Техника высоких напряжений. Под ред. М.В. Костенко, 1973 г. 378 с.

6. Костенко М.В. Перельман Л.С. Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. М.: Энергия, 1973, 270 с.

7. Волновые процессы и перенапряжения в подземных линиях /В 67. М.В. Костенко, Н.И. Гумерова, А.Н. Данилин и др. СПб.: Энергоатомиздат СПб отд-ние, 1991 г. - 232 с.

8. Ефимов Б.В. Грозовые волны в воздушных линиях. Апатиты: изд. Кольского научного центра РАН, 2000 г. - с. 134.

9. М.В. Костенко, Б.В. Ефимов, И.М. Зархи, Н.И. Гумерова. Анализ надежности грозозащиты подстанций. Л., "Наука", 1981 г., 128 с.

10. Шляхов С. С., Макаров А.П., Чирков Г.С. Перенапряжения в высокочастотных заградителях. Электрические станции № 9,2003 г. с. 53 59.

11. Данилин А.Н., Колобов В.В. Исследование высокочастотных коммутационных перенапряжений на подстанциях 330 кВ ЦЭС ОАО «Колэнерго» и метод их снижения. // Электромагнитная совместимость и перенапряжения в высоковольтных сетях. Апатиты, 2004. - С. 93-110.

12. Данилин А.Н., Колобов В.В. Методика и результаты измерений переходных импульсных сопротивлений заземлителей оборудования подстанций. // Электрофизические проблемы надёжности эксплуатации высоковольтных сетей. -Апатиты, 2006. С. 7-14.

13. Колобов В.В. Экспериментальное определение кривой намагничивания тороидальных ферритовых сердечников, применяемых в устройствах продольной защиты. // Электрофизические проблемы надёжности эксплуатации высоковольтных сетей. -Апатиты, 2006. С. 42-46.

14. Устройство для защиты от перенапряжений / Б.В. Ефимов, А.Н. Данилин, В.В. Колобов: А.с. № RU 2284622 С1 МПК Н02Н 9/04; НО 1С 8/04 // Бюл. изобретений. 2006. №27.