DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.3.11

РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА ИЗОЛЯЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ ПРИ УДАРЕ МОЛНИИ В ЕЕ МОЛНИЕОТВОД

I. V. Nizhevskyi, V. I. Nizhevskyi

Анотація


Разработан инженерный подход к расчету грозовых перенапряжений на оборудовании подстанции при ударе молнии в молниеотвод. Сформулированы условия безопасного для оборудования прохождения тока молнии по молниеотводу. Показано, что расчет допустимой длины воздушных изоляционных промежутков на подстанции базируется на основе пробивной напряженности воздуха, которая принята равной 500 кВ/м. Это приводит к ошибке расчета длины воздушного промежутка и, как следствие, вероятности его пробоя, значение которой используется для расчета показателя грозоупорности подстанции. В качестве примера рассмотрена методика расчета допустимого напряжения на корпусе трансформатора при ударе молнии в молниеприемник трансформаторного портала. На основе нелинейной импульсной электрической прочности грунта получено уточненное минимальное допустимое расстояние в земле между заземлителем молниеотвода и ближайшей к нему точкой защищаемого устройства. Приводятся аналитические выражения для расчетов.

Ключові слова


грозовые перенапряжения; подстанция; молниеотвод; вольт-секундная характеристика; гирлянда изоляторов; электрическое поле; воздушный промежуток; допустимое напряжение; корпус трансформатора; импульсная электрическая прочность

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


Bazutkin V.V., Larionov V.P., Pintal' Y.S. Tekhnika vysokikh napryazheniy: Izolyatsiya i perenapryazheniya v elek-tricheskikh sistemakh [High voltage technique. Insulation and surge in electrical systems]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 464 p. (Rus).

Gul' V.I., Nizhevskiy V.I., Khomenko I.V. Koordinatsiya izolyatsii i perenapryazheniya v elektricheskikh vysokovol'tnykh setyakh [Coordination of insulation and overvoltage in high-voltage electrical networks]. Kharkiv, EDENA Publ., 2009. 270 p. (Rus).

Kuchinskii G.S., Kizevetter V.E., Pintal' Iu.S. Izoliatsiia ustanovok vysokogo napriazheniia [Isolation of installations of high tension]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 368 р. (Rus).

Kuklin D.V., Yefimov B.V. Calculation of hazardous parameters curves at high grounding resistance of power line poles. Electricity, 2016, no.6, pp. 16-21. (Rus).

Pigini A., Rizzi G., Garbagnati E., Porrino A., Baldo G., Pesavento G. Performance of large air gaps under lightning overvoltages: experimental study and analysis of accuracy predetermination methods. IEEE Transactions on Power Delivery, 1989, vol.4, no.2, pp. 1379-1392. doi: 10.1109/61.25625.

Caldwell R., Darveniza M. Experimental and Analytical Studies of the Effect of Non-Standard Waveshapes on the Impulse Strength of External Insulation. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1973, vol. PAS-92, no.4, pp. 1420-1428. doi: 10.1109/tpas.1973.293550.

Chisholm W. New challenges in lightning impulse flashover modeling of air gaps and insulators. IEEE Electrical Insulation Magazine, 2010, vol.26, no.2, pp. 14-25. doi: 10.1109/mei.2010.5482551.

Burgsdorf V.V., Yakobs A.I. Zazemlyayushchie ustroystva elektroustanovok [Grounding device of electrical installations]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 400 p. (Rus).

Ryabkova E.Y. Zazemleniya v ustanovkah vysokogo napryazheniya [Grounding installations high voltage]. Moscow, Energy Publ., 1978. 224 p. (Rus).

Kalantarov P.L., Tseytlin L.A. Raschet induktivnostey [Inductance calculations]. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1986. 488 p. (Rus).

Nizhevskyi V.I., Gul' V.I. Dielectric strength of limited soil volumes. Bulletin of the Kharkov Polytechnic Institute, 1984, no.213, Series «Electric power industry and automation of power plants», no.12, pp. 3-6. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах: Учебник для вузов / Под общ. ред. В.П. Ларионова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 464 с.
  2. Гуль В.И., Нижевский В.И., Хоменко И.В. Координация изоляции и перенапряжения в электрических высоковольтных сетях: Учеб. пособ. / Под ред. проф. Гуля В.И. – Харьков: ЭДЕНА, 2009. – 270 с.
  3. Кучинский Г.С., Кизеветтер В.Е., Пинталь Ю.С. Изоляция установок высокого напряжения. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.
  4. Куклин Д.В., Ефимов Б.В. Расчет кривых опасных параметров при высоких сопротивлениях заземлений опор линий электропередачи. Электричество. – 2016. – №6. – С. 16-21.
  5. Pigini A., Rizzi G., Garbagnati E., Porrino A., Baldo G., Pesavento G. Performance of large air gaps under lightning overvoltages: experimental study and analysis of accuracy predetermination methods // IEEE Transactions on Power Delivery. – 1989. – vol.4. – no.2. – pp. 1379-1392. doi: 10.1109/61.25625.
  6. Caldwell R., Darveniza M. Experimental and Analytical Studies of the Effect of Non-Standard Waveshapes on the Impulse Strength of External Insulation // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. – 1973. – vol. PAS-92. – no.4. – pp. 1420-1428. doi: 10.1109/tpas.1973.293550.
  7. Chisholm W. New challenges in lightning impulse flashover modeling of air gaps and insulators // IEEE Electrical Insulation Magazine. – 2010. – vol.26. – no.2. – pp. 14-25. doi: 10.1109/mei.2010.5482551.
  8. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 400 с.
  9. Рябкова Е.Я. Заземления в установках высокого напряжения. − М.: Энергия, 1978. − 224 с.
  10. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: справ. кн. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 487 с.
  11. Нижевский В.И., Гуль В.И. Электрическая прочность ограниченных объемов грунта // Вестник Харьковского политехнического института. – 1984. – № 213: Электроэнергетика и автоматизация энергоустановок. – Вып. 12. – С. 3-6.




Copyright (c) 2019 I. V. Nizhevskyi, V. I. Nizhevskyi


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)