УДК 621.311.4

ВИЗНАЧЕННЯ ЗОН ЙМОВІРНОГО ВИНИКНЕННЯ ФЕРОРЕЗОНАНСУ В РОЗПОДІЛЬНИХ ПРИСТРОЯХ ПІДСТАНЦІЙ ВИСОКОЇ НАПРУГИ

        Ферорезонанс в електричних системах – це складні нелінійні коливання, які можуть виникати у будь-яких схемах електричної мережі з нелінійною індуктивністю (силові трансформатори, електромагнітні трансформатори напруги, реактори) та ємністю (кабелі, ємнісні дільники напруги у вимикачах та ін.). Як відомо, ферорезонансні процеси викликають тривалі перенапруги та надструми, які не обмежуються традиційними засобами придушення та можуть призводити до складних системних аварій.
        Окрім цього, останнім часом через впровадження мікропроцесорних систем виміру та захисту все частіше реєструються випадки виникнення субгармонійного ферорезонансу, який може призводити не тільки до невірної роботи пристроїв релейного захисту та автоматики, а й до виникнення в обмотках трансформаторів напруги небезпечних надструмів [1].
        Метою даних досліджень є побудова зон небезпечних значень параметрів ємнісних елементів схем електричних мереж високої напруги для ферорезонансу на основній частоті та субгармонійного ферорезонансу. Для розрахунку цих зон була розроблена комплексна математична модель, яка найбільш точно враховує всі початкові умови та найбільш адекватно описує ферорезонансні процеси в електричних схемах реальної мережі, оскільки аналітичні методи розрахунку ферорезонансу базуються на значних допущеннях і досить часто призводять до помилкових висновків на практиці, а експериментальне вивчення ферорезонансних процесів у електричних мережах високої напруги суттєво обмежене. На відміну від існуючих математичних моделей, ця комплексна математична модель дає змогу виявляти та досліджувати ферорезонанс не тільки на основній частоті, а й на субгармонійній і враховує такі явища, як гістерезис [2], поверхневий ефект та коронний розряд. При чисельному інтегруванні систем диференціальних рівнянь комплексної математичної моделі були використані модифікації методів з урахуванням досить тривалого часу перехідного процесу ферорезонансу, що зменшує вірогідність накопичення похибки.
        Розраховані зони, в межах яких виникають небезпечні ферорезонансні явища, визначаються залежністю сумарної ємності дільників напруги повітряних вимикачів від сумарної ємності устаткування шин відносно землі. Ці зони побудовані для кожного класу високої напруги і дають змогу перевірити можливість виникнення ферорезонансу на основній частоті та субгармонійного ферорезонансу в реальних схемах електричної мережі й запровадити ефективні засоби боротьби з цими процесами.
        Всі побудовані зони використані в новій редакції Керівних вказівок по запобіганню ферорезонансним процесам, які впроваджуються в НЕК «Укренерго». Надалі планується побудова областей визначення ферорезонансних процесів у розподільчих пристроях високої напруги, коли до секції шин підключено більш ніж один комплект трансформаторів напруги. Області будуть розраховані для випадків виникнення ферорезонансів як на основній, так і на субгармонійній частоті для кожного класу високої напруги.


        1. Кузнецов В.Г., Тугай И.Ю. Математическое моделирование феррорезонанса на субгармонической частоте // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – №1(16). – С.147–149.
        2. Кузнецов В.Г., Тугай І.Ю. Моделювання трансформатора напруги при ферорезонансних процесах // Вісн. Нац. Ун-ту "Львівська Політехніка". – 2007. – № 596. – С. 127–131.