Details

Данная работа посвящена проектированию мультикамерного разрядника, предназначенного для защиты воздушных линий электропередачи 10 кВ от индуктированных перенапряжений, вызванных ударом молнии вблизи воздушных линий электропередач, а также разработке методики испытаний и оценке эффективности предлагаемого решения. По результатам выполнения магистерской работы был осуществлён обзор литературы по теме работы, а также изучены используемые в настоящем времени методы и средства защиты воздушных линий электропередачи. Спроектирована конструкция мультикамерного разрядника с учётом актуальных технических требований. Сформирована программа испытаний устройства, основанная на результатах расчетов в среде программного обеспечения ATP-EMTP. Проведен расчёт максимального зарядного напряжения для генератора импульсных напряжений с использованием программы Qucs и сравнение полученных теоретических результатов с экспериментальными. Проведена оценка возможности воссоздания на установке ГИН-300К импульсов тока молнии с заданными параметрами амплитуды, крутизны и длительности, соответствующими утверждённой программе испытаний. Проведены экспериментальные испытания мультикамерного разрядника для оценки эффективности его работы согласно программе испытаний.

This work is dedicated to the design of a multichamber arrester intended to protect 10 kV overhead power lines from induced overvoltages caused by lightning strikes near the power lines, as well as to the development of a testing methodology and evaluation of the proposed solution’s effectiveness. Based on the results of the master’s thesis, a review of scientific articles on the topic was conducted, and current methods and means of protecting overhead power lines were studied. The design of the multichamber arrester was developed in accordance with modern technical requirements. A test program for the device was formulated, based on simulation results in the ATP-EMTP software environment. The maximum charging voltage for an impulse voltage generator was calculated using the Qucs program, with a comparison of theoretical results to experimental data. An assessment was made of the feasibility of generating lightning current impulses on the GIN-300K test setup with specified parameters (amplitude, steepness, and duration) in line with the approved test program. Further analysis involved evaluating the capability of the GIN-300K test setup to generate lightning current impulses with predefined amplitude, steepness, and duration parameters. This step ensured that the testing conditions aligned with the requirements outlined in the approved test program.

• Обозначения и сокращения
• Введение
• 1. Основные типы перенапряжений и средства борьбы с ними
  • 1.1. Виды перенапряжений
  • 1.2. Классификация воздействий молнии на ВЛ
  • 1.3. Известные устройства для борьбы с перенапряжениями
    • 1.3.1. Искровые промежутки
    • 1.3.2. Трубчатые разрядники
    • 1.3.3. Вентильные разрядники
    • 1.3.4. Магнитовентильные разрядники
    • 1.3.5. Ограничители перенапряжений нелинейные
    • 1.3.6. Длинно-искровые разрядники
    • 1.3.7. Мультикамерные разрядники
  • 1.4. Возможные способы гашения электрической дуги
    • 1.4.1. Гашение электрической дуги в импульсе
    • 1.4.2. Гашение электрической дуги в нуле
    • 1.4.3. Негашение электрической дуги
• 2. Разработка разрядника от индуктированных перенапряжений
  • 2.1. Развитие мультикамерной системы
  • 2.2. Конструкция разрядника для сетей 10 кВ
  • 2.3. Конструкция разрядника для сетей 13,8 кВ
• 3. Формирование программы испытаний
  • 3.1. Моделирование ВЛ 10 кВ в программном комплексе EMTP
  • 3.2. Формирование программы испытаний
• 4. Описание испытательной установки
  • 4.1. Зарядный режим ГИН
  • 4.2. Разрядный режим ГИН
  • 4.3. Определение величины зарядного напряжения ГИН
  • 4.4. Моделирование переходного процесса разряда ГИН на колебательный контур в программе Qucs
    • 4.4.1. Моделирование переходного процесса для РМКИ-10
    • 4.4.2. Моделирование переходного процесса для РМКИ-13,8
• 5. Результаты испытаний
  • 5.1. Результаты испытаний РМКИ-10 от ИП
  • 5.2. Результаты испытаний РМКИ-13,8 от ИП
• Заключение
• Список использованной литературы