Гусев Юрий Павлович

Цель работы – повышение надежности работы электрических сетей с пофазно-экранированными кабелями путем предотвращения перехода однофазных замыканий в междуфазные. В работе проанализированы электродуговые процессы при повреждении жильной изоляции и прожоге экранов кабелей. Определена предельно допустимая продолжительность однофазных замыканий, зависимость ее от способа прокладки кабелей. Результаты работы позволяют учитывать влияние емкостных токов на тяжесть повреждений кабелей и снижать издержки на восстановление поврежденных участков кабельных линий. Основные результаты работы получены с помощью математического моделирования электромагнитных и тепловых процессов в месте однофазного замыкания на землю в программе ELCUT . Достоверность модели оценивалась на основе сопоставления расчетных данных с результатами натурных экспериментов. Установлено, что при прокладке кабелей вплотную треугольником однофазное замыкание на землю может становиться междуфазным коротким замыканием за несколько секунд. Для предотвращения процесса рекомендовано одножильные пофазно-экранированные кабели 6-35 кВ применять только в сетях с низкоомным резистивным заземлением нейтрали и быстродействующим отключением однофазных замыканий на землю.

Одним из способов снижения токов короткого замыкания в сетях высокого напряжения является применение токоограничивающих реакторов.  Однако установка токоограничивающих реакторов оказывает влияние на переходные процессы при коротких замыканиях. Скорости нарастания переходных восстанавливающихся напряжений на контактах выключателя при коммутациях в цепях с токоограничивающими реакторами превышают допустимые значения. Для успешного отключения тока короткого замыкания требуется, чтобы скорость восстанавливающегося напряжения в цепи установки выключателя не превышала предельных нормированных значений, допустимых для данного типа выключателя. В данной статье рассматривается влияние характеристик токоограничивающих реакторов, таких как индуктивность и собственная резонансная частота, на переходные восстанавливающиеся напряжения.

В настоящее время опыт эксплуатации вакуумных и элегазовых выключателей заменяющие маломасляные в цепи «генератор - трансформатор» недостаточен. Поэтому в каждом конкретном случае установка выключателей нового поколения требует проведения анализа коммутационных процессов. Для проведения исследований созданы математические модели блочной схемы ГЭС малой мощности и выключателей различного типа в среде EMTP-RV . Проведены оценка уровней перенапряжений возникающих при коммутациях генераторными выключателями при различном сочетании параметров основного оборудования блока, анализ влияния параметров и место установки средств защит от перенапряжений. Основные положения исследований могут быть использованы проектными организациями при реконструкциях ГЭС малой мощности, при составлении инструкций по применению защитных средств от перенапряжений, вызванных коммутациями вакуумными выключателями в цепях генераторного напряжения станций.