Details

Данная работа посвящена исследованию уровней импульсных перенапряжений в КРУЭ класса напряжения 220 кВ при грозовых воздействиях и коммутациях разъединителя, анализу влияния схемы заземления и способа установки ОПН на безопасность оборудования. В ходе работы разработана эквивалентная схема КРУЭ-220 кВ как системы коаксиальных цилиндров; создана модель ОПН, адаптированная для ВЧ-воздействий; определены критические параметры тока молнии, приводящие к опасным перенапряжениям на автотрансформаторе (выше 726 кВ). Применены методы численного моделирования в ATPDraw с использованием частотно-зависимых моделей линий (JMarti), коаксиальной модели (LCC/Cable), модели ОПН с учётом ёмкости и паразитных параметров, модели разъединителя с повторными пробоями. На основании работы можно сделать вывод, что опасные грозовые перенапряжения возникают при токах молнии от 5,5 кА (прорыв на фазу) и от 70 кА (удар в опору), рекомендуется использовать опорное крепление ОПН и минимизировать длину заземляющих спусков. Работа может быть использована при проектировании грозозащиты и заземления подстанций с КРУЭ-220 кВ.  Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие Информационные технологии: ATPDraw (EMTP), Microsoft Office, база нормативных документов.

This work is devoted to studying impulse overvoltage levels in 220 kV gas-insulated switchgear under lightning strikes and disconnector switching, as well as to analyzing the influence of grounding schemes and surge arrester installation methods on equipment safety. During the research, an equivalent circuit of 220 kV GIS as a coaxial cylinder system was developed; a surge arrester model adapted for high-frequency transients was created; critical lightning current parameters leading to dangerous overvoltages on the autotransformer (more than 726 kV) were determined. Numerical simulation methods in ATPDraw were applied, including frequency-dependent line models (JMarti), a coaxial cable model (LCC/Cable), a surge arrester model considering capacitance and stray parameters, and a disconnector model with repetitive breakdowns. Based on the results, it can be concluded that dangerous lightning overvoltages occur at lightning currents from 5.5 kA (shielding failure) and from 70 kA (back-flashover). It is recommended to use pedestal-mounted surge arresters and to minimize the length of grounding conductors. The work can be used in the design of lightning protection and grounding for substations with 220 kV GIS. The following information technologies were used to achieve these results: ATPDraw (EMTP), Microsoft Office, and a database of regulatory documents.