Исследование и моделирование электромагнитных процессов при замыканиях на землю в кабельных сетях с неэффективным заземлением нейтрали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.12, кандидат наук Ширковец, Андрей Игоревич

• Ширковец, Андрей Игоревич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Ширковец, Андрей Игоревич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ИХ РАЗВИТИЯ В КАБЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

1.1 Определение амплитудных и частотных параметров электромагнитных процессов

1.1.1 Постановка задачи

1.1.20ценка токов самопогасания и длительности горения однофазной дуги

1.1.3 Определение амплитудных характеристик переходного процесса

1.1.4Расчет частотных характеристик переходного процесса в эквивалентной схеме

1.2 Особенности горения дуги при однофазных повреждениях изоляции в сетях с активным сопротивлением в нейтрали

1.2.1 Постановка задачи

1.2.2Влияние активного сопротивления на демпфирование и частоту свободных

колебаний

1.2.3Условия перевода перемежающейся однофазной дуги в устойчивую фазу горения

1.3 Анализ параметров замыкания на землю с привлечением экспериментальных результатов

1.3.1 Зарегистрированные в натурных экспериментах амплитудные и частотные

характеристики

1.3.2Классификация замыканий на землю на основе результатов цифровой

регистрации

1.3.3Модель дугового замыкания на основе анализа напряжения пробоя и скорости восстановления электрической прочности

1.4 Выводы по первому разделу

2 СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ И МОНИТОРИНГА ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

2.1 Комплексный статистический анализ параметров напряжений и тока перемежающегося дугового замыкания в кабеле

2.1.1 Постановка задачи и схема эксперимента

2.1.2Проверка нормальности закона распределения и определение

статистических характеристик

2.1.3Проверка значимости стохастической связи и регрессионная статистика

2.2 Сравнительное исследование электромагнитных процессов замыканий на землю в кабельной сети 6 кВ на основе мониторинга перенапряжений

2.2.Юбъект, методы и задачи исследования

2.2.2Сравнительный анализ характера и параметров замыканий на землю в

зависимости от режима нейтрали

2.2.33аконы распределения и статистические характеристики уровня перенапряжений, времени горения дуги и электрического угла пробоя

2.3 Выводы по второму разделу

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

3.1 Корректировка математических моделей при замыканиях на землю в сетях с

кабельными линиями большой протяженности

3.1.1 Постановка задачи

3.1.2Аналитическая модель перемежающегося дугового замыкания на землю в

кабельной сети

3.1.3Расчет с применением уточненной модели замыкания на землю и сравнение с экспериментальными результатами

3.2 Моделирование и расчет параметров однофазных замыканий на землю с учетом высших гармоник в токе замыкания

3.2.1 Постановка задачи

3.2.2Анализ натурных осциллограмм напряжения и тока замыкания на землю с

гармоническим искажением

3.2.3Расчет параметров дугового замыкания на землю на компьютерной модели

с учетом источников высших гармоник

3.2.40ценка влияния гармонического искажения тока замыкания на землю на сопротивление в месте однофазного повреждения

3.3 Выводы по третьему разделу

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ И РАЗРАБОТКА

АЛГОРИТМОВ РАЗВИТИЯ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

4.1 Определение факторов снижения электрической прочности кабельной изоляции и причин ее повреждения в эксплуатации

4.1.1 Постановка задачи

4.1.2Анализ кратковременной и длительной электрической прочности изоляции

силовых кабелей

4.1.3 Механизмы деградации СПЭ-изоляции кабелей под влиянием

электрических и водных триингов

4.1.4Влияние частоты приложенного напряжения на кратковременную

прочность СПЭ-изоляции и скорость развития канала пробоя

4.1.5Детализация причин повреждений изоляции силовых кабельных линий с разными типами изоляции

4.2 Разработка гипотез и алгоритмов развития дуговых замыканий на землю в изоляции силовых кабелей

4.2.1 Постановка задачи

4.2.2 Анализ сопротивления канала однофазного пробоя в бумажно-пропитанной изоляции кабеля

4.2.3Расчетная и экспериментальная проверка алгоритма развития дугового

замыкания в пропитанной изоляции кабеля

4.2.4Гипотеза развития пробоя кабельной изоляции из сшитого полиэтилена и

аналитическое описание горения дуги в узком канале

4.2.5Графическая интерпретация развития дугового замыкания на землю в

кабеле с изоляцией из сшитого полиэтилена

4.2.6Экспериментальное определение интегральных параметров однофазной дуги в режиме перемежающегося замыкания на землю

4.3 Анализ и разработка мероприятий по повышению надежности эксплуатации силовых KJI с изоляцией из сшитого полиэтилена

4.3.1 Методические и практические мероприятия. Нормы испытаний

напряжением СНЧ и критерии выявления предаварийных состояний

4.3.2Разработка и внедрение высокочастотной распределенной системы сбора данных в кабельной сети

4.4 Выводы по четвертому разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акт и Заключение об использовании результатов диссертационной работы в филиале ОАО «МРСК Северо-Запада» «Архэнерго» и

ОАО «Ленэнерго »

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Описание и структурная схема распределенной

высокочастотной системы сбора данных - регистратора СПЕКТР

ПРИЛОЖЕНИЕ В Характерные осциллограммы аварийного события с регистратора СПЕКТР 1.01 и их статистическая обработка

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и моделирование электромагнитных процессов при замыканиях на землю в кабельных сетях с неэффективным заземлением нейтрали»

ВВЕДЕНИЕ

Общая протяженность линий электропередачи напряжением 6 - 35 кВ, эксплуатируемых в Российском электросетевом комплексе, составляет в настоящее время более 1,1 млн. км [1]. Доля силовых кабельных линий (КЛ) среднего напряжения (СН) в общем количестве линий достигает примерно 10 %. В качестве силовых кабелей до 1990 - 2000-х гг. использовались в основном кабели с бумажно-масляной пропитанной изоляцией (БМПИ), повреждаемость которых достигает 6-17 ед./100 км в год [2]. Доля выпускаемых отечественной кабельной промышленностью кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) не превышает пока 40%, а ввод в эксплуатацию КЛ на их основе происходит сравнительно медленно [3]. Однако в перспективных планах модернизации и реконструкции кабельных сетей 6-35 кВ решение о включении в проект СПЭ-кабелей часто принимается как безальтернативное.

В этих условиях актуальной задачей является анализ технологических нарушений режимов эксплуатации кабельных сетей 6 - 35 кВ, сопровождающихся однофазными замыканиями на землю (033) и пробоем изоляции в силовых КЛ.

Электромагнитные процессы, сопровождающие возникновение и развитие 033 в электрических сетях, характеризуются сочетанием переходных и установившихся режимов горения заземляющей дуги. Параметры таких режимов во многом определяются конструкцией сети и способом заземления нейтрали. Для кабельных сетей класса 35 кВ и ниже используется так называемое неэффективное заземление нейтрали, когда напряжения на неповрежденных фазах при 033 превышают 1,4 (определяемый в ПУЭ коэффициент замыкания на землю) от фазного напряжения сети в нормальном режиме. В эту область включены и широко применяемые с начала 2000-х гг. режимы с активным и активно-индуктивным, или комбинированным, заземлением нейтрали (КЗН).

Исследование замыканий на землю в кабельных сетях сопряжено с отсутствием полноценных алгоритмов и моделей их развития, а также ограниченностью количественной оценки параметров 033. В. Петерсеном (1916 г.) и Петерсом и Слепяном (1923 г.) были разработаны гипотезы (теории), объясняющие физический механизм возникновения дуговых перенапряжений при 033 и отличающиеся гипотезами гашения заземляющей дуги [4, 5]. Экспериментальное исследование и совершенствование способов оценки перенапряжений при дуговых ОЗЗ позволило Ч.М. Джуварлы и H.H. Белякову [6, 7] существенно развить эти теории, базирующиеся на определении момента повторного зажигания дуги посредством сравнения восстанавливающейся электрической прочности (ВЭП) дугового промежутка и переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) после погасания дуги [8]. Указанные теории справедливы для случаев горения заземляющей дуги преимущественно в воздушных сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью. Поэтому их использование при расчетах электромагнитных процессов 033 в изоляции кабельных линий (KJI) предполагает введение ряда относительно грубых допущений, которые могут привести к ошибкам в определении энергоемкости и термической стойкости оборудования при выборе устройств защиты от дуговых перенапряжений.

Математические модели для расчета процессов при дуговых ОЗЗ основаны на решении системы дифференциальных уравнений и различаются степенью детализации эквивалентной схемы, возможностью учета нескольких частот переходных напряжений и тока ОЗЗ, а также моделями дуговых однофазных пробоев [9 - 12]. Приоритетной задачей, как правило, является оценка возникающих перенапряжений для выбора способов защиты электрооборудования сети. Однако как показывают многочисленные натурные осциллограммы, при ОЗЗ в кабельной БМПИ следует учитывать характер развития повреждения.

Наличие в токе ОЗЗ высших гармоник при моделировании обычно не учитывается. Это может привести к погрешностям определения параметров тока дуги и частот переходного процесса, а также сопротивления и напряжения в месте повреждения кабельной изоляции. Расчетные оценки высших гармоник в цепи ОЗЗ,

появление которых обусловлено наличием нелинейной нагрузки и заземленными магнитными системами силовых и измерительных трансформаторов, обладают значительной погрешностью аналитического решения, достигающей 10 - 15% [13]. Этим обусловлена необходимость их измерения в сетях с выраженным нелинейным характером нагрузки и учета в математических моделях.

Интерес представляют вероятностные модели процессов при дуговых 033. Реализация различных вариантов таких моделей для сетей с ДГР, изложенная в [14, 15], основана на определении законов распределения плотности вероятности факторов, которые определяют процесс замыкания: пробивного напряжения, частоты и коэффициента затухания переходного емкостного тока, момента погасания дуги, скорости изменения ПВН в бестоковую паузу и другие.

Модель дугового замыкания, основанная на сравнительном анализе напряжения пробоя изоляции и текущего напряжения на поврежденной фазе с учетом скорости ВЭП, впервые была предложена Л.Е. Дударевым для сети с изолированной нейтралью [16] и развита В.К. Обабковым для сети с ДГР с учетом колебательного характера изменения ПВН [17]. Однако эта модель не учитывает возможности изменения пробивного напряжения, подверженного статистическому разбросу, а также зависимости начальной ВЭП после погасания дуги от остаточной ионизации канала пробоя, т.е. от стадии развития замыкания.

При анализе переходных процессов, связанных с дуговым 033 в кабельной изоляции, случайность момента каждого повторного пробоя и взаимосвязь амплитудных, скоростных и временных параметров замыкания на землю, являющихся случайными величинами, не учитывается. Поэтому необходимо определение статистических характеристик и стохастической связи параметров дугового замыкания, адекватным источником которых являются натурные осциллограммы. Широкое внедрение резистивного и комбинированного способов заземления нейтрали сети [18, 19] обусловливает актуальность сравнительного анализа параметров дугового замыкания в сетях с ДГР и КЗН.

Исследованию переходных процессов при замыканиях на землю и их последствий в электрических сетях различного назначения, а также разработке ре-

лейных защит от 033 за последние 30-40 лет посвящены работы Ф.А. Лихачева, Л.Е. Дударева, Ф.Х. Халилова, К.П. Кадомской, В.Г. Гольдштейна, В.А. Шуина, В.К. Обабкова, P.A. Вайнштейна, A.A. Челазнова, Л.И. Сарина, В.В. Кискачи, А.И. Шалина, Ю.В. Целебровского, С.Л. Кужекова, A.B. Булычева, В.Ф. Сивоко-быленко, Г. А. Евдокунина и других ученых.

В настоящее время в электрических сетях среднего напряжения наблюдается тенденция к повсеместному внедрению силовых кабелей с СПЭ-изоляцией. Как показывает анализ свойств СПЭ-изоляции [20, 21], в отличие от БМПИ, она более чувствительна к воздействию высокочастотных (ВЧ) перенапряжений, в том числе при 033, приводящих к ускоренному прорастанию электрических триингов (ЭТ) [22].

Процесс развития пробоя в полимерах является достаточно сложным и тесно связан со снижением электрической прочности (ЭП) изоляции под воздействием электрических и водных триингов. Исследованию этих вопросов, а также механизмов пробоя твердой полимерной изоляции посвящены работы М.Ю. Шувалова, В.Н. Овсиенко, Ю.В. Образцова (ВНИИКП) [23, 24], С.М. Лебедева и В.Я. Ушакова [25], В.А. Канискина и А.И. Таджибаева [26, 27], Ю.Н. Вершинина [28], а также зарубежных исследователей L. Dissado [29, 30], G. Bahder [31], G. Mon-tanari [32], В. Bernstein и др. ЭТ и ВТ в СПЭ-изоляции, независимо от их структуры и физической природы, представляют серьезную опасность для кабеля. Существенное влияние на процесс формирования канала пробоя оказывают 4P в микровключениях в полимере [33].

В кабеле с БМПИ заземляющая дуга, в зависимости от значения и состава тока 033, а также соотношения скоростей ВЭП и ПВН на поврежденной фазе, аварийный режим может временно самоликвидироваться, что происходит примерно в 70 - 85% случаях непериодических однофазных пробоев [5]. В СПЭ-кабелях однофазная дуга может прожечь внешнюю оболочку кабеля, повредив проложенные рядом фазы КЛ с аварийным отключением фидера токовой защитой от междуфазных коротких замыканий [34].

Подробного анализа развития повреждения изоляции силового кабеля при его однофазном пробое на землю с точки зрения физических процессов, приводящих к критическому снижению пробивного напряжения и сопротивления изоляции, до настоящего времени не проводилось. В [35] предложен качественный характер горения дуги в кабеле с БМПИ. Однако отсутствие указаний на временные параметры процессов не позволяет правильно их интерпретировать. Условия дугового пробоя БМПИ кабеля, проанализированные Н. ОЪгшЫ, Н. игаЬо, 8. НаБе^апа [36], дополняют результаты, полученные Ф.А. Лихачевым и Л.Е. Дуда-ревым [37], но не содержат энергетических характеристик заземляющей дуги и оценки ее динамического сопротивления.

Разработанные в 1930 - 1940-х гг. математические модели дугообразования Майра и Касси и их модификации [38], а также энергетические модели дуги предназначены преимущественно для описания процесса горения и гашения открытой сильноточной дуги, а также дуги отключения в газонаполненных дугогаситель-ных камерах коммутационных аппаратов. Полноценные результаты исследований процесса горения дуги, стабилизированной испаряющимся материалом стенок дугового канала, проведенные Ь. Мтеуег и С. Яискй [39, 40] включают количественные модели на основе уравнений баланса массы, момента и энергии. Однако они справедливы для высокоамперных дуг при горении в узких каналах твердых материалов.

В связи с изложенным актуальность диссертационной работы определяют аналитические и экспериментальные исследования электромагнитных процессов при 033 в кабельных сетях с неэффективным заземлением нейтрали, включающие анализ их параметров и разработку новых алгоритмов дуговых 033 в силовых кабелях с различными типами изоляции.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является натурное и компьютерное моделирование электромагнитных процессов при однофазном дуговом замыкании на землю в кабелях с БМПИ и СПЭ-изоляцией и разработка алгоритмов и гипотез его развития для совершенствования способов защиты силовых КЛ. Это позволит повысить их эксплуатационную

надежность, обеспечит снижение количества аварийных отключений недоотпуска электроэнергии потребителям.

Для достижения сформулированной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Выполнено аналитическое исследование параметров дуговых замыканий на землю при однофазных повреждениях изоляции силовых кабелей;

2. Реализован методический подход к комплексному статистическому анализу параметров осциллографированных напряжений и тока дугового замыкания на землю в БМПИ силового кабеля; проанализированы и статистически обработаны результаты мониторинга перенапряжений.

3. Разработана компьютерная модель электрической сети 10 кВ с КЛ большой протяженности; предложен метод оценки сопротивления в месте однофазного повреждения кабеля на основе измеренных токов высших гармоник в цепи замыкания.

4. Разработаны и экспериментально проверены алгоритмы (механизмы) развития однофазного дугового замыкания на землю в БМПИ и СПЭ-изоляции кабелей при учёте нелинейного сопротивления дугового канала.

5. Предложены методические и практические мероприятия по повышению надежности эксплуатации КЛ на основе кабелей с СПЭ-изоляцией, разработаны и внедрены нормы щадящих испытаний полимерной изоляции напряжением СНЧ и критерии выявления ее предаварийных состояний.

Объектом исследования являются технологические нарушения режимов эксплуатации кабельных электрических сетей с неэффективным заземлением нейтрали, сопровождающиеся пробоем изоляции силовых КЛ и замыканием фазы на землю.

Предметом исследования являются электромагнитные переходные процессы при ОЗЗ в кабельных сетях среднего напряжения при всех стадиях развития замыкания с горением заземляющей дуги в изоляции кабелей.

Методы исследования. Для достижения поставленных задач были использованы методы компьютерного моделирования на основе теории электрических

цепей и электромагнитных переходных процессов; метод натурного эксперимента с организацией искусственных ОЗЗ в эксплуатируемой кабельной сети; методы цифровой регистрации, обработки и гармонического анализа сигналов; методы теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна основных положений и результатов работы может быть сформулирована следующим образом:

1. Получены экспериментальные результаты, показывающие, что погасание однофазной дуги в изоляции кабеля происходит при первом или последующем переходах высокочастотного тока (ВЧ) дуги через нуль. При этом возникновение повторных пробоев определяется не только соревнованием скоростей восстанавливающейся электрической прочности (ВЭП) и переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН), но и скоростью перехода ВЧ тока дуги через нуль.

2. Реализован принцип комплексной статистической обработки и впервые получены статистические оценки и корреляционные связи скоростных, амплитудных и временных параметров перемежающегося дугового замыкания в бумажно-пропитанной изоляции силового кабеля.

3. Выявлен эффект существенного снижения длительности горения однофазной дуги после первичного пробоя на землю фазы кабеля с БМПИ, наблюдаемый при условии введения определенной активной составляющей тока замыкания, синфазной с напряжением на дуговом промежутке. Это позволяет за счет оптимизации режима нейтрали снизить количество аварийных отключений КЛ с ослабленной изоляцией.

4. Впервые разработаны и экспериментально проверены алгоритмы (механизмы) развития однофазного дугового замыкания на землю в БМПИ и изоляции из СПЭ силовых кабелей, предложена их графическая интерпретация на основе нелинейного сопротивления канала пробоя.

Использование предложенных алгоритмов в расчетных моделях позволит корректно оценивать влияние первичных параметров сети на процессы протекания ОЗЗ в кабелях с разными типами изоляции и выбирать параметры устройств

защиты изоляции новых и изношенных кабельных сетей при учёте режима горения дуги и типа диэлектрика.

Личный вклад соискателя заключается в следующем:

- участие в постановке целей и задач работы, подбор необходимой аппаратуры и материалов;

- участие в организации и выполнении натурных экспериментов с натурным моделированием ОЗЗ в эксплуатируемых кабельных сетях; сбор и обработка данных мониторинга ВЧ перенапряжений;

- разработка алгоритмов гармонического анализа и статистической обработки натурных осциллограмм, выбор критериев оценки и программная реализация;

- разработка и корректировка математических моделей для расчета амплитудных и частотных параметров дуговых 033 в изоляции силовых кабелей;

- разработка и обоснование алгоритмов (механизмов) развития однофазного замыкания на землю в изоляции силовых КЛ;

- формирование технических требований и разработка алгоритма работы распределенной высокочастотной системы сбора данных - регистратора СПЕКТР 1.01, участие в его создании и сервисном обслуживании.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Предложенные алгоритмы и исследованные механизмы развития ОЗЗ в кабельных сетях реализованы в распределенной высокочастотной системе сбора данных - регистраторе аварийных событий и переходных процессов СПЕКТР 1.01, разработанном при участии автора в ООО «Болид». Данные устройства установлены и эксплуатируются в кабельной сети 10 кВ филиала ОАО «МРСК Северо-Запада» «Архэнерго», г. Архангельск. Акт об использовании включен в текст диссертационной работы в Приложении 1.

2. Разработанные практические и методические мероприятия по повышению надежности эксплуатации силовых КЛ 6-35 кВ с СПЭ-изоляцией реализованы в форме разделов стандарта «Руководящие указания по выбору, сооружению и технологии эксплуатации кабельных линий напряжением 6 - 110 кВ на основе кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена» (введен в действие приказом гене-

рального директора ОАО «Ленэнерго» №753 от 29.12.2012 г.). Впервые предложен и внедрен на эксплуатирующем предприятии полный комплекс с требованиями по выбору, мерами защиты, объемом, нормами, методами и критериями высоковольтных испытаний и диагностирования, а также выявления предаварийных состояний КЛ с СПЭ-изоляцией. Заключение об использовании включено в текст диссертационной работы в Приложении 1.

3. Результаты работы использованы при выполнении НИР «Исследование и разработка мер ограничения внутренних перенапряжений в сетях 6-35 кВ ОАО «МРСК Волги», характеризующихся высокими уровнями емкостных токов и большими расстройками компенсации при замыканиях на землю», НИР «Комплексные исследования распределительной сети 10 кВ ПС-75 и ПС-155 филиала ОАО «Ленэнерго» - Пригородные электрические сети с выбором резисторов заземления нейтрали и участие в создании «Руководящих указаний по выбору режима заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6-35 кВ» для ОАО «Ленэнерго».

4. Предложенные методические приемы статистического анализа натурных осциллограмм электромагнитных процессов, сопровождающих ОЗЗ, могут быть использованы в учебном процессе в курсе дисциплин «Теория вероятностей и математическая статистика», «Изоляция и перенапряжения», «Энергетическое оборудование высокого напряжения и его надежность».

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечивается применением теории электромагнитных переходных процессов, теории высоковольтной изоляции, использованием апробированной измерительной аппаратуры и математического аппарата, качественным согласием результатов аналитических исследований и натурных экспериментов

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Техника и электрофизика высоких напряжений» Новосибирского государственного технического университета, IV и V Всероссийских научно-технических конференциях «Ограничение перенапряже-

ний. Режимы заземления нейтрали. Электрооборудование сетей 6-35 кВ» (г. Новосибирск, 2006, 2008); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы эксплуатации городских кабельных сетей и сетей промышленных предприятий» (г. Свалява, Украина, 2007); II Международной научно-практической конференции «Кабельная техника современного уровня и изоляция» (г. Харьков, 2008); XIII Всероссийской научно-технической конференции Краснодарского краевого отделения РНТО энергетиков и электротехников «Пути повышения надежности, эффективности и безопасности энергетического производства» (с. Дивноморское, 2010); Всероссийской научно-практической конференции «Повышение надежности и эффективности эксплуатации электрических станций и энергетических систем» - ЭНЕРГО-2010 (г. Москва, 2010); Семинаре №24 «Электрификация и энергосбережение в горной промышленности» научного симпозиума «Неделя горняка-2011» (Москва, 2011); VI научно-практическом семинаре по диагностике электрических установок (г. Новосибирск 2011); III Международной молодежной конференции инженеров-энергетиков IYCE 2011 (г. Лейрия, Португалия, 2011), Восьмой Международной конференции «Качество электроэнергии и надежность электроснабжения» PQ-2012 (г. Тарту, Эстония, 2012), Международной конференции и выставке ENERGY MONGOLIA'2013 (г. Улан-Батор, Монголия, 2013 г.), II Международной конференции «Электроэнергетическое оборудование - Коммутационные технологии» ICEPE-ST 2013 (г. Ма-цуэ, Япония, 2013).

Публикации

По теме диссертации опубликованы 23 печатных работы, в том числе 6 научных статей в рецензируемых изданиях; 1 статья в материалах Совещания главных энергетиков ОАО «Газпром», 5 статей в материалах международных и всероссийских научно-технических конференций; 11 статей в специализированных периодических изданиях. В автореферате приведен перечень из 15 наиболее значимых работ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Погасание однофазной дуги в БМПИ кабеля происходит при переходе свободной составляющей тока замыкания через нулевое значение; амплитудные, скоростные и временные параметры перемежающегося дугового замыкания на землю имеют сложную корреляционную связь.

2. Улучшить условия погасания однофазной дуги после первичного пробоя кабельной изоляции можно при дополнении тока замыкания активной составляющей, синфазной с напряжением на дуговом промежутке и не влияющей на электрический угол пробоя (момент зажигания дуги).

3. Алгоритмы (механизмы) и графическая интерпретация развития однофазного дугового замыкания в БМПИ и СПЭ-изоляции силовых кабелей, отражающие снижение напряжения пробоя и сопротивления дугового канала; статистическая оценка энергетических характеристик заземляющей дуги и ее динамического сопротивления.

4. Экспериментальная проверка разработанных алгоритмов развития ОЗЗ в кабельных сетях, результаты внедрения распределенной высокочастотной системы сбора данных для регистрации переходных процессов и аварийных режимов.

Структура и объём диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 112 наименований и трех приложений. Работа изложена на 224 страницах основного текста и приложений на 31 странице, включает 69 рисунков и 37 таблиц.

Первый раздел посвящен задаче определения амплитудных, временных и частотных параметров замыканий на землю и диапазона их изменения с учетом особенностей их развития в кабельных сетях среднего напряжения. Показано, что используемые в настоящее время гипотезы В. Петерсена, H.H. Белякова - Ч.М. Джуварлы, дополненные исследованиями Ф.А. Лихачева, не позволяют достоверно оценивать влияние состояния изоляции и параметров сети на процесс пробоя и развития однофазных повреждений в силовых кабелях.

Расчетное и экспериментальное исследования особенностей горения заземляющей дуги в изоляции силовых кабелей в сетях с активным сопротивлением в нейтрали позволили количественно оценить влияние соотношения активной и емкостной составляющей тока замыкания на землю на коэффициент демпфирования свободных колебаний при характерных частотах переходного процесса, а также на возможность самопогасания дуги и ее перевода из режима импульсных пробоев в режим устойчивого горения в кабеле с БМПИ. Отмечено, что для корректировки и дополнения существующих моделей дугового замыкания для случая однофазного пробоя в кабеле целесообразно использовать данные натурных экспериментов и длительной регистрации переходных процессов.

Во втором разделе представлены результаты статистической обработки и анализа результатов натурных испытаний, а также длительной регистрации (мониторинга) переходных и аварийных процессов в кабельных сетях с неэффективным заземлением нейтрали. Необходимость выполнения экспериментальных исследований связана с тем, что ни одна из существующих гипотез не может быть признана адекватной для корректного описания дугового пробоя изоляции силовых КЛ и для разработки алгоритмов (механизмов) развития ОЗЗ требуется оценка параметров реальных переходных процессов.

С привлечением результатов натурного осциллографирования апробирован методический подход к комплексному статистическому анализу параметров напряжений и тока дугового замыкания в режиме последовательных однофазных пробоев изоляции силового кабеля с БМПИ. Проверены гипотезы о виде закона распределения, наличии аномальных выбросов, корреляционной связи, а также получена регрессионная статистика для длительности единичных пробоев, продолжительности бестоковых пауз, уровня перенапряжений, скорости изменения ВЧ тока дуги перед ее гашением, скорости ПВН на поврежденной фазе, амплитуды напряжения на нейтрали после пробоя, напряжение пробоя поврежденной фазы.

На основе результатов мониторинга перенапряжений выполнен сравнительный анализ и определены статистические характеристики, функции и плотности

распределения уровней перенапряжений, времени горения дуги, угла пробоя изоляции (напряжения пробоя) при замыканиях на землю в эксплуатируемо кабельной сети 6 кВ с ДГР и комбинированным заземлением нейтрали. Обоснована физическая сущность полученных результатов. Выявлен наблюдаемый после включения в нейтраль сети резисторов параллельно ДГР эффект снижения длительности горения заземляющей дуги после первичного пробоя изоляции.

В третьем разделе представлены разработанные с учетом результатов натурных экспериментов компьютерная модель электрической сети с КЛ большой протяженности, учитывающая характер изменения электрической прочности БМПИ кабеля при возникновении перемежающейся дуги; а также модель, реализующая способ уточнения формы тока заземляющей дуги с использованием параметров измеренных токов высших гармоник в цепи 033. При моделировании в расчетной схеме сети с КЛ использован выявленный факт, что в зависимости от значений скорости ПВН на поврежденной фазе и скорости перехода тока дуги через нуль погасание дуги происходит при переходе ВЧ тока дуги через нуль. Выполнен комплекс расчетов по определению уровней и распределения перенапряжений по длине КЛ в зависимости от соотношения активного и емкостного токов замыкания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ширковец, Андрей Игоревич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проект Положения о единой технической политике ОАО «Российские сети» [Электронный ресурс]. - Москва, 2013. - Режим доступа:

http ://www.rugrids.ru/investment/science/tech/doc/Proekt_Poloj eniyaoETPO АО _Rosseti.pdf

2. Шувалов, M. Ю. Инновации кабельной промышленности в области электроэнергетики / М. Ю. Шувалов // Кабель-news. - 2012. - № 4. - С. 38-44.

3. Баринов, В. М. Повреждаемость КЛ в ОАО «Ленэнерго» и влияние на нее перенапряжений в электрических сетях / В. М. Баринов, H. Н. Соловьев, Н. Углев и др. // Кабель-news. - 2013. - № 1. - С. 30-33.

4. Техника высоких напряжений / Под ред. М.В. Костенко. - М. : Высшая школа, 1973.-528 с.

5. Лихачев, Ф. А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов / Ф. А. Лихачев. - М. : Энергия, 1971. - 152 с.

6. Джуварлы, Ч. М. К теории перенапряжений от заземляющих дуг в сети с изолированной нейтралью / Ч. М. Джуварлы // Электричество. - 1953. - № 6. - С. 18-27.

7. Беляков, H. Н. Исследование перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6 и 10 кВ с изолированной нейтралью / H. Н. Беляков // Электричество. - 1957. - № 5. - С. 18-23.

8. Техника высоких напряжений / Под общ. ред. Г. С. Кучинского. - СПб. : Энер-гоатомиздат, 2003. - 608 с.

9. Заболотников, А. П. Математическое моделирование и перенапряжения в электрических сетях 6...35 кВ / А. П. Заболотников, К. П. Кадомская, А. А. Тихонов ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 1993. - 158 с.

Ю.Волошек, И. В. Анализ переходных процессов в сетях 6-10 кВ при замыканиях на землю через перемежающуюся дугу методами математического моделиро-

вания : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.14.02 / И. В. Волошек. - М. : Изд-во МЭИ, 1988.-21 с.

11.Вайнштейн, Р. А. Режимы заземления нейтрали в электрических системах / Р. А. Вайнштейн, Н. В. Коломиец, В. В. Шестакова. - Томск : Изд-во ТПУ, 2006. - 118с.

12.Шуин, В. А. Режимы заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю, основанные на использовании переходных процессов, в электрических сетях 610 кВ / В. А. Шуин, А. В. Гусенков // Вестник ИГЭУ. - 2001. - № 1. - С. 45-51.

13.Шуин, В. А. Оценка минимального уровня высших гармоник в токе замыкания на землю в электрических сетях 6 - 10 кВ / В. А. Шуин, Т. Ю. Винокурова, Е. С. Шагурина // Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем России : сб. тез. II Международной научн.-практ. конф. и выст. - Чебоксары : РИЦ «СРЗАУ», 2013. - С. 105-106.

14.Вайнштейн, Р. А. Вероятностная модель электрических процессов при дуговых замыканиях в электрических сетях с компенсацией емкостных токов / Р. А. Вайнштейн, В. В. Шестакова, С. М. Юдин // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308, № 7 - С. 189-193.

15.Пашковский, С. Н. Исследование и разработка защиты от замыканий на землю в электрических сетях с комбинированным заземлением нейтрали : дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02 / С. Н. Пашковский : Томский политехнический университет. - Новосибирск, 2010. - 208 с.

16.Дударев, Л. Е. Методика экспериментального исследования переходных процессов при замыкании фазы на землю / Л. Е. Дударев // Промышленная энергетика. - 1978. - № 7. - С. 31-34.

17.Гуров, Н. П. Перенапряжения в кабельной сети 6 кВ с большими емкостными токами и борьба с ними средствами резонансного заземления нейтрали / Н. П. Гуров, В. Г. Сажаев, В. К. Обабков // Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ : труды Второй Всероссийской научн.-техн. конф. - Новосибирск, 2002. - С. 112-119.

18.Кадомская, К. П. Перенапряжения в сетях среднего и высокого напряжения. Проблемы внедрения нового силового оборудования [Электронный ресурс] / К. П. Кадомская // Новости Электротехники. - 2009. - № 2 (56). - Режим доступа:

http://www.news.elteh.ru/arh/2009/56/05.php.

19.Емельянов, Н. И. Актуальные вопросы применения резистивного и комбинированного заземления нейтрали в электрических сетях 6-35 кВ / Н. И. Емельянов, А. И. Ширковец // Энергоэксперт. - 2010. - № 2. - С. 44-50.

20.Кожевников, А. С. Стойкость к триингам подтверждена испытаниями / А. С. Кожевников // Новости электротехники. - 2006. - № 2 (38). - С. 128-129.

21.Бустром, Я. О. Сополимерные композиции сшитого полиэтилена для высоконадежных кабелей среднего напряжения / Я. О. Бустром // Кабели и провода. -2005.-№5 (294).-С. 7-22.

22.Лавров, Ю. А. Кабели 6-35 кВ с пластмассовой изоляцией. Факторы эксплуатационной надежности [Электронный ресурс] / Ю. А. Лавров // Новости Электротехники. - 2006. - № 6 (42). - Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2006/42/15.php.

23.Шувалов, М. Ю. Анализ дефектов в изоляции силовых высоковольтных кабелей методами видеомикроскопии и макроэксперимента / М. Ю. Шувалов, А. В. Ромашкин, В. Н. Овсиенко // Электричество. - 2000. - № 5. - С. 49-57.

24.Шувалов, М. Ю. Рост водного триинга как диффузионно-кинетический процесс / М. Ю. Шувалов, М. А. Маврин // Электричество. - 1999. - № 4. - С. 4350.

25.Ушаков, В. Я. Электрическое старение и ресурс монолитной полимерной изоляции / В. Я. Ушаков. - М. : Энергоатомиздат, 1988. - 152 с.

26.Канискин, В. А. Влияние эксплуатационных факторов на водный триинг в полимерной кабельной изоляции / В. А. Канискин, Д. И. Кузнецов, Б. И. Сажин, Г. Г. Середа // Изоляция - 99 : сб. тезисов Международной научн.-техн. конф., Санкт-Петербург, 15-18 июня, 1999 г. - 1999. - С. 89-91.

27.Канискин, В. А. Исследование надежности полимерных изоляционных конструкций при воздействии перенапряжений / В. А. Канискин, А. И. Таджибаев // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. - Иркутск : ИСЭМ СО РАН, 2005. - Вып. 54, Кн. 2. - С. 61-70.

28.Вершинин, Ю. Н. Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков / Ю. Н. Вершинин. - Екатеринбург : УрО РАН, 2000. - 258 с.

29.Dissado, L. A. Understanding Electrical Trees in Solids: From Experiment to Theory / L. A. Dissado // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2002. - Vol. 9, No. 4. - P. 483-497.

30.Dissado, L. A. Propagation of Electrical Tree Structures in Solid Polymeric Insulation / L. A. Dissado, S. J. Dodd, J. V. Champion, P. I. Williams, J. M. Alison // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 1997. - Vol. 3, No. 3. - P. 259-279.

31.Bahder, G. Physical Model of Electric Aging and Breakdown of Extruded Polymeric Insulated Power Cables / G. Bahder, T. Garrity, M. Sosnowski, R. Eaton, C. Katz // IEEE Trans, on PAS. - 1982. - Vol. 101.-P. 1379-1390.

32.Montanari, G. C. Long Term Behavior of XLPE Insulated Models / G. C. Montanari, G. Pattini, L. Simoni // IEEE PES : Summer Meeting. - 1986. - paper SM 396-6.

33.Morshuis, P. H. Degradation of Solid Dielectrics due to Internal Partial Discharges: Some thoughts on progress made and where to go now / P. H. Morshuis // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2005. - Vol. 12, No. 5. - P. 905-914.

34.Ширковец, А. И. Технология эксплуатации и критерии отбраковки кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена / А. И. Шйрковец // Энергетик. - 2011. - № 10. - С. 32-36.

35.Рыжкова, Е. Н. Развитие теории переходных процессов при замыканиях на землю, разработка методов и средств повышения надежности работы электрических сетей с изолированной и компенсированной нейтралью : автореф. дис.

... докт. техн. наук : 05.09.03 / Е. Н. Рыжкова. - Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова. - Москва, 2009. - 37 с. 36.0hnishi, H. Measurement of arc resistance and dielectric breakdown voltage at intermittent grounding of 6.6 kV distribution CVT cable / H. Ohnishi, H. Uraho, S. Hasergana, T. Morita, M. Nakajima // IEEE Trans, on Power Delivery. - 1988. -Vol. 3, No. 1.

37.Дударев, JI.E. Разрушение кабелей и выброс высокотемпературных продуктов при горении дуги емкостного тока / JI. Е. Дударев, H. М. Лукьянов // Промышленная энергетика. - 1973. - № 10. - С. 5-7.

38.Widl, W. Use of integral arc models in circuit-breaker testing and development / W. Widl, P. Kirchersch, W. Egli // IEEE Trans, on Power Delivery. - 1988. - P. 16851691.

39.Niemeyer, L. Evaporation Dominated High Current Arcs in Narrow Channels / L. Niemeyer // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. - 1978. - Vol. PAS-97, Iss. 3.-P. 950-958.

40.Ruchti, С. B. Ablation Controlled Arcs / С. B. Ruchti, L. Niemeyer // IEEE Transactions on Plasma Science. - 1986. - Vol. 14, Iss. 4. - P. 423.

41.Барановская, M. Л. Перенапряжения при дуговых замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью / М. Л. Барановская // Вестник Криворожского техн. ун-та. - 2011. - Вып. 28. - С. 3 - 6.

42.Сарин, Л. И. Анализ результатов мониторинга процессов при однофазных замыканиях на землю в сети 6 кВ с дугогасящими реакторами и резисторами в нейтрали / Л. И. Сарин, М. В. Ильиных, А. И. Ширковец, Э. В. Буянов, В. Н. Шамко // Энергоэксперт. - 2008. - № 1. - С. 56-64.

43.Fuchs, Е. The Self-Extinguishing Current Limit and the Arc Burning Time of Compensated 20-kV-Power-Grids / E. Fuchs, L. Fickert // Electric Power Quality and Supply Reliability : Proceedings of PQ2012 8th International Conference, Tartu, Estonia, June 11-13, 2012. - Tallinn : Tallinn University of Technology, 2012. - P. 229-235.

44.Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ (ПТЭ). - М. : Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 264 с.

45.DIN VDE 0228-2:1987. Proceedings in the case of interference on telecommunication installations by electric power installations; interference by threephase installations = Материалы исследования помех в телекоммуникационных установках от трехфазного электроэнергетического оборудования.

46.Применение ОПН в сетях 6-35 кВ [Электронный ресурс]. Техническая информация «Таврида Электрик», 2003. - Режим доступа: http://bib.convdocs.org/v29387/?download=l

47.Заземление нейтрали в высоковольтных системах / Р. Вильгельм, М. Уотерс ; перевод с англ. под ред. Д. В. Разевига. - M. ; JI. : Госэнергоиздат, 1959. - 416 с.

48.Евдокунин, Г.А. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ / Г. А. Евдокунин, С. В. Гладилин // Электричество. - 1998. - № 12. - С. 8-22.

49.Shirkovets, A. Transient Processes at Single Phase-to-Ground Faults in Companied Grounded Networks = Переходные процессы при однофазных замыканиях на землю в сетях с комбинированным заземлением нейтрали / A. Shirkovets, А. Vasilyeva, A. Telegin, L. Sarin // Electric Power Quality and Supply Reliability : Proceedings of PQ2012 8th International Conference, Tartu, Estonia, June 11-13, 2012. - Tallinn : Tallinn University of Technology, 2012. - P. 215-221.

50.СТП-МРСК-64-723.01-09. Выбор режима заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6, 10, 35 кВ филиалов ОАО «МРСК Волги».

51.СТО Газпром 2-1.11-070-2006. Методические указания по выбору режима заземления нейтрали в сетях напряжением 6 и 10 кВ дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».

52.Стандарт организации ОАО «МРСК Сибири» СО-2.069/0-ЛУ. Выбор режима заземления нейтрали в электрических сетях напряжением 6, 10и35кВ.- Принят и введен в действие приказом №555 от 15.12.2009 г.

53.Вайнштейн, Р. А. Защита от замыканий на землю кабельных сетей 6-10 кВ с резистивным заземлением нейтрали / Р. А. Вайнштейн, В. В. Шестакова, С. М.

Юдин и др. // Ограничение перенапряжений. Режимы заземления нейтрали. Электрооборудование сетей 6-35 кВ : труды Четвертой Всероссийской научно-технической конференции. - Новосибирск, 2006. - С. 121-126.

54.ГОСТ 18410-73. Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия.

55.Ширковец, А. И. Методические подходы к осциллографированию процессов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях 6-35 кВ / А. И. Ширковец, М. В. Ильиных // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. - Спец. вып. № 1. - С. 44-51.

56.Вайнштейн, Р. А. Защита от замыканий на землю в сети 6 кВ с нейтралью, заземленной через резистор / Р. А. Вайнштейн, В. В. Шестакова, Д. А. Русол. -Томск : Изд-во ТПУ, 2002. - 37 с.

57.Беляков, Н. Н. Перенапряжения от заземляющих дуг в сетях с активным сопротивлением в нейтрали / Н. Н. Беляков // Труды ВНИИЭ. - 1961. - Вып. 11. - С. 84-101.

58.Дмитриев, И. Н. Ограничение перенапряжений в электрической сети 10 кВ / И. Н. Дмитриев // Энергетик. - 2011. - № 10. - С. 17-19.

59.Сарин, Л. И. Опыт применения резистивного заземления нейтрали в электрических сетях 6-35 кВ / Л. И. Сарин, А. И. Ширковец, М. В. Ильиных // Энергетик. - 2009. - № 4. - С. 13-14.

60.Шалин, А. И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Влияние электрической дуги на направленные защиты / А. И. Шалин // Новости Электротехники. - 2006. -№1(37).-С. 35-38.

61.Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Основные характеристики и электромагнитные процессы : монография. / К. П. Кадомская, Ю. А. Лавров, О. И. Лаптев. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008. - 343 с. 62.Ширковец, А. И. Технология эксплуатации и критерии отбраковки кабелей среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена / А. И. Ширковец // Энергетик. - 2011. - № 10. - С. 32-36.

63.ТИ РД 34.20.179-88. Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ.

64.Дэйвид, Г. Порядковые статистики / Г. Дэйвид. - М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 336 с.

65.Кобзарь, А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных сотрудников / А. И. Кобзарь. - М. : Физматлит, 2006. - 816 с.

66.Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений : учеб. пособие для втузов / Н. В. Смирнов, И. В. Дунин-Барковский. - 3-е изд., стереотип. - М. : Наука, 1968. - 511 с.

67.Shapiro, S. S. A Comparative Study of Various Tests for Normality / S.S. Shapiro, M. B. Wilk, H. J. Chen // JASA. - 1968. - Vol. 63, No. 324. - P. 1343-1372.

68.Казакавичюс, К. А. Приближенные формулы для статистической обработки результатов механических испытаний / К. А. Казакавичюс // Завод, лаб. - 1988. -Т. 54, № 12.-С. 82-85.

69.Техника высоких напряжений : учеб. пособие для вузов / Г. Н. Александров, В. JI. Иванов, К. П. Кадомская и др. ; под ред. М. В. Костенко. - М. : Высшая школа, 1973. - 528 с.

70.ГОСТ Р 54149-2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

71.Иванов, А. В. Исследования параметров тока однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ Оренбургского ГПЗ / А. В. Иванов, JI. И. Сарин, А. И. Ширковец // Газовая промышленность. - 2008. - № 12 (625). - С. 79-81.

72.Bazavluk, A. Special Features of Transient Processes at Ground Faults in Longdistance Transmission Lines = Особенности переходных процессов при замыканиях на землю на линиях электропередачи большой протяженности / А. Ва-zavluk, A. Kuzmin, A. Telegin, I. Tsivilyov, A. Panchenko, I. Minzakirov // Electric Power Quality and Supply Reliability : Proceedings of PQ2012 8th International Conference, Tartu, Estonia, June 11-13, 2012. - Tallinn : Tallinn University of Technology, 2012. - P. 187-191.

73.Иванов, A. M. Замыкания на землю в электрической сети 10 кВ с источниками высших гармоник / А. М. Иванов, О. Г. Шишкина, М. В. Ильиных, И. JI. Дрожжина, JI. И. Сарин // Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ : труды Третьей Всероссийской научн.-техн. конф. -Новосибирск, 2004. - С. 44-49.

74.Кузнецов, А. А. Исследование резонансных процессов на высших гармониках в несимметричных режимах работы систем электроснабжения : автореферат дис. ... канд. техн. наук : 05.14.02 / А. А. Кузнецов. - СПб. : С.-Петерб. гос. политехи. ун-т, 2000. - 16 с.

75.3евеке, Г.В., Ионкин, П.А., Нетушил, A.B., Страхов, C.B. Основы теории цепей. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. -М. : Энергия, 1975. - 752 с.

76. Ширковец, А. И. Исследование параметров высших гармоник в токе замыкания на землю и оценка их влияния на гашение однофазной дуги / А. И. Ширковец // Релейная защита и автоматизация. - 2011. - № 04. - С. 54-59.

77.Солдатов, В. Ф. Оценка сопротивления дуги при однофазном замыкании на землю / В. Ф. Солдатов, В. П. Кобазев, А. А. Чупайленко // Электрические станции. - 1996. - № 8. - С. 47^18.

78.Техника высоких напряжений / И. М. Богатенков, Ю. Н. Бочаров, Н. И. Гуме-рова и др. ; под редакцией Г. С. Кучинского. - СПб. : Энергоатомиздат, 2003. -608с.

79.Образцов, Ю. В. Отечественные кабели среднего и высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена для линий электропередачи / Ю. В. Образцов // Кабель-news. - декабрь-январь 2009/2010. - С. 45—49.

80.Boggs, S. A. Mechanisms for Degradation of TR-XLPE Impulse Strength during Service Aging / S. A. Boggs //' IEEE Trans. PD. - 2002. - Vol. 17. - P. 308-312.

81.Шувалов, M. Ю. Материалография кабельных изделий / М. Ю. Шувалов, В. JI. Овсиенко // Кабели и провода. - 2002. - № 3 (274). - С. 29-31.

82.Балашов, А. И. Кабели и провода. Основы кабельной техники / А. И. Балашов, М. А. Боев, А. С. Воронцов и др. ; под ред. И. Б. Пешкова. - М. : Энергоатомиздат, 2009. - 470 с.

83.Верхувен, Б. Международная практика испытаний кабелей / Бас Верхувен // Кабели и провода. - 2006. - № 1. - С. 10-14.

84.Gockenbach Е. The Selection of the Frequency Range for High-voltage On-site Testing of Extruded Cable Systems / E. Gockenbach, W. Hauschild // IEEE Insulation Magazine. - 2006. - Vol. 16, No. 6. - P. 11-16.

85.IEEE 400-2001. Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems = Руководство по полевым испытаниям и измерениям экранированных силовых кабельных систем.

86.Moh, S. С. Very low Frequency Testing - Its Effectiveness in Detecting Hidden Defects in Cables / S. C. Moh // CIRED Barcelona. - 2003. - Session 1, Paper 8.

87.Треков, В. А. Входной контроль / В. А. Треков // Кабель-news. - 2013. - № 1. -С. 34-37.

88.Треков, В. А. Опыт эксплуатации кабельных линий, выполненных кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена и с бумажно-пропитанной изоляцией, в городских распределительных сетях / В. А. Треков // Кабель-news. - 2010. - С. 46-48.

89.Abdel-Fattah М. F. The Effect of Fault Resistance on the Earth Fault Characteristics in Unearthed and Compensated Neutral Medium Voltage Networks = Влияние сопротивления замыкания на характеристики замыканий на землю в сетях среднего напряжения с изолированной нейтралью и компенсацией емкостных токов / М. F. Abdel-Fattah, М. Lehtonen // Electric Power Quality and Supply Reliability : Proceedings of PQ2012 8th International Conference, Tartu, Estonia, June 11-13, 2012. - Tallinn : Tallinn University of Technology, 2012. - P. 211-214.

90.Наумкин, И. E. Аварийные отказы элегазовых выключателей при коммутациях компенсированных ВЛ 500 - 1150 кВ / И. Е. Наумкин // Электричество. - 2012. - С. 22-32.

91.Ильин, А. С. Математическое моделирование термодинамических процессов гашения дуги в потоке элегаза (SF6) в электрических аппаратах: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.09.01, 05.14.12 / А. С. Ильин. - Екатеринбург : Ураль-

ский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, 2012.-31 с.

92.Колесов, С. Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов / С. Н. Колесов, И. С. Колесов. - М. : Высшая школа, 2004. - 519 с.

93.Кислякова, Е. В. Механизмы пробоя твердых диэлектриков с неоднородной структурой / Е. В. Кислякова // Молодой ученый. - 2013. - № 3. - С. 1-4.

94.Воробьев, А. А. Электрический пробой и разрушение твердых диэлектриков / А. А. Воробьев, Г. А. Воробьев. - М. : Высшая школа, 1966. - 224 с.

95.Блайт, Э. Р. Электрические свойства полимеров / Э. Р. Блайт, Д. Блур ; пер. с англ. - М.: Физматлит, 2008. - 376 с.

96.Кабели и провода. Основы кабельной техники / А. И. Балашов, М. А. Боев, А. С. Воронцов и др.; под ред. И. Б. Пешкова. - М. : Энергоатомиздат, 2009. - 470 с.

97.Вдовико, В. П. Частичные разряды в диагностировании высоковольтного оборудования / В. П. Вдовико. - Новосибирск : Наука, 2007. - 155 с.

98.Jiang, G. Tree Channel Formation in Solid Dielectrics - Low Variance Observations and Mechanism of Formation = Формирование канала триинга в твердых диэлектриках - низкий разброс наблюдений и механизм формирования / G. Jiang, J. Kuang, S. A. Boggs // Annual Report of the IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. - 1999. - P. 609-612.

99.Воробьев, Г. А. Физика диэлектриков (область сильных полей) / Г. А. Воробьев, Ю. П. Похолков, Ю. Д. Королев, В. И. Меркулов. - Томск : Издательство ТПУ, 2003 - 243 с.

100. CENELEC HD 620 S1:1996. Распределительные кабели с экструдированной изоляцией на номинальные напряжения от 3,6/6 (7,2) кВ до 20,8/36 (42) кВ включительно.

101. Chen, G. Electrical Treeing Characteristics in XLPE Power Cable Insulation in FrequencyRange between 20 and 500 Hz / G. Chen, С. H. Tham // IEEE Trans, on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2009. - Vol. 16, No. 1. - P. 179-188.

102. Suits, V. Concepts and Practical Neutral Earthing Models in Latvia's 20 kV Rural Networks = Режимы заземления нейтрали и их практическая реализация в сельских сетях 20 кВ Латвии / V. Suits, G. Kalcevs // Electric Power Quality and Supply Reliability : Proceedings of PQ2008 6th International Conference, Parnu, Estonia, August 27-29, 2008. - Tallinn : Tallinn University of Technology, 2008. - P. 187-192.

103. Mayr, O. Beiträge zur Theorie des statischen und des dynamischen Lichtbogens / O. Mayr // Archiv fur Elektrotechnik. - 1943. - Vol. 37, Iss. 12, P. 588-608.

104. Guardado, J. L. An improved arc model before current zero based on the combined Mayr and Cassie arc models / J. L. Guardado, S. G. Maximov, E. Melgoza, J. L. Naredo, P. Moreno // IEEE Trans, on Power Delivery. - 2005. - Vol. 20, No. 1. -P. 138-142.

105. Cassie, A. M. A New Theory of Arc Repture and Circuit Severity / A. M. Cassie // CIGRE. - 1939. - Paper No. 102. - P. 1-14.

106. Воронин, А. А. Повышение эффективности контактно-дутогасительных систем сильноточных коммутационных аппаратов с удлиняющейся дугой : авто-реф. дис. ... канд. техн. наук : 05.09.01 / А. А. Воронин. - Самара : Самарский гос. техн. ун-т, 2009. - 19 с.

107. Habedank, U. Zero-crossing measurements as a tool in the development of highvoltage circuit breakers / U. Habedank, H. Knobloch // IEEE Proceedings. Science, Measurement and Technology. - 2001. - Vol. 148, Issue 6. - P. 268-272.

108. Цивилёв, И. Ю. Требования к параметрам RC-цепей на напряжение 6-110 кВ / И. Ю. Цивилёв // Энергетик. - 2011. - № 10. - С. 14-17.

109. Пат. 2305887 Российская Федерация, МПК Н 02 Н 9/04, Н 02 J 3/20. Высоковольтная электрическая сеть с электродвигателями / В. Е. Качесов ; заявитель и патентообладатель Новосибирский Государственный Технический Университет. -№ 2005121361/09 ; заявл. 07.07.05 ; опубл. 10.09.2007, Бюл. №25.

110. Smulaga, D. Protecting distribution transformers against Very Fast Transients due to switching operation [Электронный ресурс] / D. Smulaga, W. Piasecki, M. Ostro-

gorska, and others // Modern Electric Power Systems, Wroclaw, Poland. - 2010. -Режим доступа: http://www.meps 10.pwr. wroc.pl,

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp/06007272.pdf.

111. Пат. 2432635 Российская Федерация, МПК Н 01 Н 33/666, Н 01 Н 83/00. Синхронный вакуумный коммутационный аппарат / И. А. Лебедев, С. И. Одо-киенко, Е. В. Прохоренко; заявитель и патентообладатель ООО «АВТ Систем». -№ 2010121938/07 ; заявл. 28.05.2010 ; опубл. 27.10.2011, Бюл. №30.

112. Аронов, И. 3. К вопросу оценки однородности экспериментальных данных об отказах изделий / И. 3. Аронов, А. О. Золотарев // Надежность и контроль качества. - 1987. - № 7. - С. 3-6.

225