Современная электроника №2/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 37 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2020 чально это устройство разрабатывалось для блокировки ГИТ при сильных сол- нечных бурях, которые могут продол- жаться в течение многих часов. Позже эту установку начали предлагать и в качестве основного средства защиты от компонента Е3 ЭМИ ЯВ [4, 6] длительно- стью несколько минут. Однако напря- жённость поля от этого компонента – 85 В/км, это близкое к максимально возможному значение, зависящее от множества внешних факторов (геогра- фического расположения трансформа- торов и ЛЭП, сопротивления системы заземления, свойств грунтов, конструк- ции магнитной системы трансформа- торов и т.п.), и поэтому ГИТ в нейтрали трансформатора совсем не обязатель- но принимает значения в сотни ампер. При наиболее вероятных токах, состав- ляющих десятки ампер, силовой транс- форматор, содержащий десятки тонн железа, меди и масла, просто не успева- ет нагреться до опасной температуры (см. рис. 3). Так, может быть, и пробле- мы вовсе не существует, и ГИТ, возни- кающими под действием компонента Е3, можно просто пренебречь? Во-первых, вероятность возникно- вения ГИТ большой амплитуды всё же существует при определённом соче- тании внешних факторов. Во-вторых, силовой трансформатор с насыщен- ным магнитопроводом является мощ- ным источником гармоник, генери- руемых в сеть (см. рис. 4). Предель- но допустимое значение суммарного коэффициента гармонических иска- жений для высоковольтных сетей с напряжением 160 кВ и выше состав- ляет 1,5% [8]. Эти гармоники отрица- тельно воздействуют на многие виды электрооборудования, включённого в сеть, например на конденсаторные установки поперечной и продольной ёмкостной компенсации, устройства релейной защиты и т.д. Как поведёт себя это электрооборудование в реаль- ных условиях под воздействием компо- нента Е3 неизвестно, однако, учитывая возможный ущерб, следует всё же при- знать целесообразным принятие пре- вентивных мер. Неужели чрезвычайно дорогой и громоздкой установке, пред- лагаемой АВВ, не существует никакой альтернативы? П РЕДЛАГАЕМОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ Решение проблемы защиты сило- вого электрооборудования энергоси- стем от компонента Е3 ЭМИ ЯВ было Время, мин Время, мин Температура наиболее нагретой точки обмотки, °С Температура наиболее нагретой точки магнитопровода, °С 0 5 10 124 122 120 118 116 114 112 110 108 50 A 30 A 20 A 0 5 10 132 128 124 120 116 112 108 104 100 96 50 A 30 A 20 A ГИТ в нейтрали трансформатора, А Суммарный коэффициент гармонических искажений, % (THD) 30 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 1,5 0 10 20 30 40 50 60 70 1000 MVA 750 MVA 500 MVA 400 MVA Мощность трансформатора Предельно допустимое значение THD (IEEE Std.519) Рис. 3. Графики нагрева обмотки и магнитопровода силового трансформатора при протекании в его нейтрали геомагнитных токов величиной 20, 30 и 50 А Рис. 4. Зависимость суммарного коэффициента гармонических искажений от величины ГИТ в нейтрали [7] Рис. 2. Устройство SolidGround TM компании АВВ (слева) для блокировки ГИТ в нейтрали силового трансформатора