Основные результаты НР 1.Разработка системы повышения точности измерения электроэнергии в 5 раз без замены трансформаторов тока и напряжения класса 0,5. Усачев А.Е., Муллин Ф.Ф., Терехова А.И. 2. Создание автоматизированной системы учёта и анализа повреждаемости кабельных линий в Казанских электрических сетях. Усачев А.Е., Широков А.В., Зыков С. В. 3. Повышение информативности метода низковольтных импульсов при диагностике силовых трансформаторов. Усачев А.Е., Ильдарханов Р.Г. 4. Создание аппаратно-программного комплекса по измерению частичных разрядов в кабельных линиях. Усачев А.Е., Кубарев А.Ю. 5. Обнаружение нового механизма повреждения оборудования ОРУ прямыми ударами молний, прорывающихся в зону защиты по струям воды. Усачев А.Е., Чернов К.П., Лопухова Т.В., Гайфутдинова Э.Р. 6. Разработка программного комплекса расчёта грозоупорности ЛЭП с учётом характеристик опор, проводов, тросов и пролётов. Усачев А.Е., Чубуков М.В., Юдицкий Д.М.

Грозоупорность ЛЭП и защита оборудования п/с от набегающих волн Грозопорность ЛЭП определяется как число отключений ЛЭП за год в результате воздействия молний. Nоткл=N·[ оп·Pоп + тр·(P ·Pпо + Pтп + Pоп1)] -с тросом Nоткл=N·[ оп1·Pоп + пр·Pпо] -ЛЭП без тросовой защиты оп ( оп1) – доля ударов молний в опору ЛЭП тр – доля ударов молний в грозозащитный трос ЛЭП пр - доля ударов молний в фазный провод ЛЭП оп + тр = 1 оп1 + пр = 1 оп = 4h/L Pтп Pоп1 0,1 оп = тр = 0,5

-формула Чернова

Не зависит от высоты опоры

При h cp > 30

Изменение угла тросовой защиты Увеличение высоты тросостойки: уменьшается Р( ), но растёт N 2 – сдвиг по траверсе: уменьшается Р( ), но растёт вероятность перекрытия на опору

Увеличение высоты тросостойки УБ ПБ ПБ ПБ

Сдвиг по траверсе Высоковольтная установка на катушках Тесла с U макс = 450 кВ

Расчёт грозоупорности ЛЭП по характеристикам пролётов Созданы модули LEP_lightning, Veter Модуль LEP_lightning содержат набор процедур и функций по расчёту грозоупорности ЛЭП по двум различным методикам (РД и полуэмпирический расчёт) с учётом собственных разработок и оценок вероятностей ударов молний в опоры на основе электрогеометрического метода. Модуль Veter содержат набор процедур и функций по учёту влияния ветра на грозоупорность ЛЭП. Основные результаты анализа грозоупорности ЛЭП по разработанной программе: 1.Оба метода расчёта давая различия в абсолютной грозоупорности до 15% практически не имеют различий в относительном изменении грозоупорности. 2. Расчёт позволяет определить пролёты с наиболее худшими показателями грозоупорности. 3. В ряде пролётов реальных ЛЭП грозозащитный трос ухудшает грозоупорность ЛЭП ( доля таких пролётов от 20 до 30%).

Грозозащитный трос в зоне защищённого подхода ПУЭ п Защита ВЛ 35 кВ и выше от прямых ударов молнии на подходах к РУ (ПС) должна быть выполнена тросовыми молниеотводами в соответствии с табл Идеология защиты оборудования п/с от набегающих волн грозовых перенапряже- ний основана на утверждении, что при ударе молнии в ЛЭП по фазным проводам распространяется импульс перенапряжения с прямоугольным фронтом (бесконечная крутизна). При движении по ЛЭП крутизна фронта волны уменьшается. Вопрос: почему расчёт идёт для волн с прямоугольным фронтом? Ответ (обычный и не верный): это самый плохой случай. Если защита будет работать в этом случае, то в другом будет работать тем более. Ответ (правильный): при ударе молнии в опору ЛЭП из-за обратного перекрытия с траверсы на фазный провод высокое напряжение на проводе увеличивается до напряжения импульсной прочности гирлянды изоляторов за время пробоя воздушного промежутка (т.е. за время 1-2 нс, формируя вертикальный фронт).

Грозозащитный трос в зоне защищённого подхода Вывод: вертикальный фронт при ударе молнии в ЛЭП не самый плохой случай, а самый обыкновенный, возникающий при каждом ударе в случаях 1.Удар молнии в опору и обратное перекрытие с опоры на фазный провод 2.Удар молнии в трос и обратное перекрытие на опоре 3.Удар молнии в трос и перекрытие промежутка трос-провод. Прямой удар молнии в фазный провод приводит к пологому фронту с длительностью 4-8 мкс и не опасен для изоляции оборудования РУ с ОПН. Повторные удары молний с более крутым фронтом (Т1=1мкс) приходятся в закороченную на опорах линию и также не опасны. Грозозащитный трос уменьшает число прямых ударов молний в фазный провод (не опасных) и увеличивает число волн с прямоугольный фронтом (опасных). Грозозащитный трос в зоне защищённого подхода ухудшает защиту от волн грозовых перенапряжений, набегающих на п/с в линий электропередач. Рекомендации по оборудованию защищённого подхода (кроме того, что в ПУЭ): 1.Увеличивать линейную прочность изоляции (если есть возможность). 2. Снижать индуктивность опор (оборудуя растяжки, например). 3. Не устанавливать на опоры молниеотводы. 4. На границе ЛЭП – РУ в разрыв цепи верхнего фазного провода ставить что то типа фильтра высокой частоты (как при передаче информации по ЛЭП).

Вероятность обратного перекрытия Pоп

ЛЭП с тросом