МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ЧР В ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЯ
DOI:
https://doi.org/10.14529/power250104Ключевые слова:
изоляция, частичный разряд, ограничитель перенапряжения, изоляционные материалыАннотация
Статья посвящена исследованию влияния нелинейного защитного устройства на основе металлооксидных варисторов на характеристики частичного разряда (ЧР) в дефекте изоляции. В статье представлен комплексный подход, включающий математическое моделирование и анализ процессов, связанных с ЧР, что позволяет оценить эффективность применения ЗУ для защиты изоляции от негативного воздействия импульсных перенапряжений. Исследование проведено на основе математической модели, которая реализует классический механизм частичного разряда в одиночном дефекте. Защитное устройство, включенное параллельно исследуемой модели, ограничивает перенапряжение, которое моделировалось при помощи высокочастотного затухающего импульса. Моделирование производилось в мультифизической постановке задачи расчета модели методом конечных элементов, реализующей связь плотности токов и джоулева нагрева воздуха в дефекте. В математической модели получены зависимости температуры в дефекте от времени, кривые нагрева и охлаждения среды дефекта, мощности ЧР при различных значениях диаметра дефекта и кратности импульсного перенапряжения. Произведена оценка влияния ЗУ на мощность ЧР, определена степень снижения мощности ЧР. Показана возможность применения ЗУ для уменьшения негативного воздействия ЧР на изоляцию.
Скачивания
Библиографические ссылки
A Review on the Classification of Partial Discharges in Medium-Voltage Cables: Detection, Feature Extraction, Artificial Intelligence-Based Classification, and Optimization Techniques / H. Kumar, M. Shafiq, K. Kauhaniemi, M. Elmusrati // Energies. 2024. Vol. 17, no. 5. P. 1142. DOI: 10.3390/en17051142
A review on partial discharge diagnosis in cables: Theory, techniques, and trends / S. Govindarajan, A. Morales, J.A. Ardila-Rey, N. Purushothaman // Measurement. 2023. Vol. 216. P. 112882. DOI: 10.1016/j.measurement.2023.112882
Перенапряжения в сетях 6–35 кВ / Ф.А. Гиндуллин, В.Г. Гольдштейн, А.А. Дульзон, Ф.Х. Халилов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 190 с.
Влияние несинусоидальности напряжения и волн перенапряжения на развитие частичных разрядов / А.В. Коржов, М.А. Дзюба, В.И. Сафонов и др. // Электротехника. 2024. № 6. C. 85–91.
Wu J., Rodrigo Mor A. , Smit J.J. Partial discharges activated by impulses and superimposed voltages in a high voltage cable model // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2020. Vol. 120. P. 106027. DOI: 10.1016/j.ijepes.2020.106027
Simulation of partial discharges under influence of impulse voltage / Y. Trotsenko, V. Brzhezitsky, O. Protsenko et al. // Technology audit and production reserves. 2017. Vol. 1, no. 1 (39). P. 36–41.
Киншт Н.В., Борисов Б.Д., Петрунько Н.Н. Методические вопросы оценки множественных частич-ных разрядов в высоковольтном оборудовании // Методические вопросы исследования надежности боль-ших систем энергетики: в 2 книгах. Иркутск, 2018. Вып. 69, книга 1. C. 227–236.
Полуянович Н.К., Дубяго М.Н. Анализ характеристик и исследование теплового пробоя изоляцион-ных материалов, вызванных частичными разрядами // Научный вестник НГТУ. 2018. № 2 (71). С. 157–174. DOI: 10.17212/1814-1196-2018-2-157-174
Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. Л.: Энергия, 1979. 224 с.
Interpreting Off-Line PD Test Results of MV Extruded Cables // NETA World journal. URL: https://netaworldjournal.org/interpreting-off-line-pd-test-results-of-mv-extruded-cables/ (дата обращения: 23.11.2024).
Neier T. Cable Diagnostic. Version 3.0. Feldkirch: BAUR Prüf- und Messtechnik GmbH, 2015. 152 p.
Conseil international des grands réseaux électriques, ed. On-site partial discharge assessment of HV and EHV cable systems. Paris: CIGRÉ, 2018.
TB 841 – After laying tests on AC and DC cable systems with new technologies: B1 Insulated Cables / M. Fegner, X. Balza, Q. De Clerck et al. Paris: CIGRÉ, 2021. 75 p.
Ковригин Л.А., Баронников А.А., Сидельников Л.Г. Интенсивность частичных разрядов в кабелях на среднее напряжение // Вестник Пермского государственного технического университета. Электротехни-ка, информационные технологии, системы управления. 2011. № 5. C. 229–234.
FEA-Based Simulation of Accelerated Ageing in a Power Cable Due to Sustained Partial Discharge Ac-tivities in a Spherical Cavity / U. Musa, A.A. Mati, A.A. Mas’ud et al. // Arabian Journal for Science and Engi-neering. 2023. Vol. 48. P. 15029–15043. DOI: 10.1007/s13369-023-07967-7
Gutfleisch F., Niemeyer L. Measurement and simulation of PD in epoxy voids // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 1995. Vol. 2, no. 5. P. 729–743. DOI: 10.1109/94.469970
Chen G., Illias H.A., Lewin P.L. Partial discharge within a spherical cavity in a dielectric material as a function of cavity size and material temperature // IET Science, Measurement & Technology. 2012. Vol. 6, no. 2. P. 52–62. DOI: 10.1049/iet-smt.2011.0091
Switching in electrical transmission and distribution systems / R.P.P. Smeets, L. van der Sluis, M. Kapetanovic et al. Chichester, West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2015. 140 p.
Халилов Ф.Х. Классификация перенапряжений. Внутренние перенапряжения. СПб.: Издание НОУ «Центр подготовки кадров энергетики», 2012. 80 с.
Hsiao S.-J. Simulation and analysis of metal-oxide surge block arrester dynamic characteristics // Journal of the Chinese Institute of Engineers. 2013. Vol. 36, no. 5. P. 598–607. DOI: 10.1080/02533839.2012.736779
Исследование электрических характеристик и микроструктуры варисторов для ограничения пере-напряжений в кабельных сетях / А.В. Коржов, В.И. Сафонов, М.А. Дзюба и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2023. Т. 23, № 2. С. 46–54. DOI: 10.14529/power230204
Critical analysis of partial discharge dynamics in air filled spherical voids / G. Callender, I.O. Golosnoy, P. Rapisarda, P.L. Lewin // Journal of Physics D: Applied Physics. 2018. Vol. 51, no. 12. P. 125601. DOI: 10.1088/1361-6463/aaae7c
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
