Захист повітряних ліній електропередавання напругою 35 кВ від наведених грозових перенапруг

Abstract

UK: Мета роботи. Розробити рекомендації по визначенню оптимальних місць встановлення нелінійних обмежувачів перенапруги для захисту повітряних ліній електропередавання від впливу грозових перенапруг на основі моделі електричної мережі номінальною напругою 35 кВ та провести дослідження розподілу індукованої перенапруги в часі вздовж траси лінії електропередавання. Методи дослідження. В основу роботи покладено імітаційне математичне моделювання процесів виникнення грозових перенапруг в повітряній лінії електропередавання номінальною напругою 35 кВ. Обробка результатів дослідження виконувалася з використанням сучасного прикладного програмного забезпечення: MathCAD, середовища SimPowerSystems пакету програм MATLAB. Отримані результати. В процесі виконання роботи було отримано оптимальні відстані, через які необхідно встановлювати нелінійні обмежувачі перенапруги для забезпечення захисту електричної мережі номінальною напругою 35 кВ від індукованої грозової перенапруги. В результаті порівняння двох варіантів розміщення ОПН на повітряній лінії електропередавання, а саме через кожні 2 км та на двох опорах, розміщених на відстані 2 км від початку та 2 км від кінця лінії, визначено, що оптимальним варіантом є встановлення обмежувачів перенапруги через кожні 2 км вздовж всієї траси повітряної лінії. Наукова новизна. Авторами проведено імітаційне математичне моделювання різноманітних варіантів розміщення нелінійних обмежувачів перенапруги вздовж траси повітряної лінії електропередавання номінальною напругою 35 кВ. Визначено найбільш оптимальні місця їх встановлення. Практична цінність. Результати роботи можуть бути використанні при проектуванні нових або реконструкції існуючих повітряних ліній електропередавання 35 кВ, що дозволить забезпечити їх захист від грозових перенапруг та зменшити кількість аварійних відключень. EN: Purpose. Develop recommendations for determining the optimal places for the installation of nonlinear overvoltage limiters for the protection of overhead transmission lines from the influence of lightning overvoltage on the basis of the model of the electric network 35 kV and to conduct research of the distribution of induced overvoltage in time along the route of the transmission line. Methodology. The basis of the work is the simulation mathematical modeling of the processes of the occurrence of lightning overvoltage in the overhead transmission line 35 kV. For processing the research result, modern application software such as MathCAD, the environment of the SimPowerSystems software package MATLAB, was used. Findings. In the course of the work, optimal distances, through which nonlinear overvoltage limiters should be installed to ensure the protection of electric network 35 kV from the induced lightning overvoltage, were obtained. As the result of the comparison of the two variants of the location of the nonlinear overvoltage limiters on the transmission line, namely every 2 km and on two towers located at a distance of 2 km from the beginning and 2 km from the end of the line, it was determined that the optimal option is to set overvoltage limiters every 2 km along the entire route of the overhead transmission line. Originality. Simulation mathematical modeling of various variants of placement of nonlinear overvoltage limiters along the route of overhead transmission line 35 kV was carried out by the authors. The most optimal places of their installation was determined. Practical value. The results of the work can be used in designing new or reconstruction of existing overhead transmission lines 35 kV, which will allow them to be protected from lightning overvoltage and reduce the number of emergency shutdowns.