Перспективы применения катушки-конденсатора (каткона) для активно-индуктивного заземления нейтрали

Е. Н. Рыжкова; Д. В. Михеев

doi:10.34831/EP.2020.16.14.003

Перспективы применения катушки-конденсатора (каткона) для активно-индуктивного заземления нейтрали

Е. Н. Рыжкова, Д. В. Михеев

Аннотация

Выполнен обзор дугогасящих реакторов (ДГР), применяемых в электрических сетях с компенсированной нейтралью, приведены их преимущества и недостатки, охарактеризованы проблемы, возникающие при применении этих устройств. Для компенсации емкостных токов в электрических сетях среднего напряжения в качестве потенциально эффективного решения предложено использовать катушку-конденсатор (гибридный индуктивно-емкостной пассивный элемент). Разработана структурная схема организации заземления нейтрали с помощью дугогасящего устройства на базе каткона, описаны различные режимы его работы, сформулированы потенциальные преимущества в сравнении с аналогами.

Ключевые слова

электрические сети с компенсированной нейтралью; однофазное замыкание на землю; компенсация емкостных токов и перенапряжений; дугогасящий реактор; катушка-конденсатор; каткон

Полный текст:

PDF

Литература

ГОСТ Р 55195-2012. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции. URL: http: //docs.cntd.ru/document/ 1200103684.

Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: Кнорус, 2009. - 557 с.

Petersen, W. Neutralizing of ground fault current and suppression of ground fault arcs through the ground fault reactor / W. Petersen // E.T.Z., 1919.

Вильгейм, Р. Заземление нейтрали высоковольтных систем / Р. Вильгейм, М. Уотерс. - М.: Госэнергоиздат, 1959. - 452 с.

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

Миронов, И. А. Особенности применения дугогасящих реакторов / И. А. Миронов, В. А. Кричко // Новости электротехники. - 2007. - № 1 (43). - С. 33 - 35.

Миронов, И. А. Проблема выбора режимов заземления нейтрали в сетях 6 - 35 кВ / И. А. Миронов // Электро. - 2006. - № 5. - С. 32 - 36.

Миронов, И. А. Автоматические устройства настройки компенсации емкостного тока замыкания на землю в сетях 6 - 35 кВ / И. А. Миронов, В. А. Кричко // Электро-info. - 2005. - № 4. - С. 32 - 34.

Обабков, В. К. Об эффективности дугогасящих реакторов, систем автоматической настройки, компенсации и земляных защит в проблеме борьбы с однофазными замыканиями на землю / В. К. Обабков, Ю. Н. Целуевский // Электро. - 2001. - № 3. - С. 23 - 25.

Евдокунин, Г. А. Внутренние перенапряжения в сетях 6 - 35 кВ / Г. А. Евдокунин, С. С. Титенков. - СПб.: Изд-во Терция, 2004. - 188 с.

Козлов, В. Н. Комплекс оборудования для управляемого заземления нейтрали в сетях 6 - 35 кВ / В. Н. Козлов, А. В. Булычев, И. В. Соловьев // Энергетика. - 2017. - № 2. - С. 18 - 20.

URL: http: //cheb-transformator.com/catalog/neutral.

Брянцев, А. М. Управляемые подмагничиванием дугогасящие реакторы с автоматической компенсацией емкостного тока замыкания на землю для сетей 6 - 35 кВ / А. М. Брянцев, А. И. Лурье, А. Г. Долгополов, Г. А. Евдокунин, Б. И. Базылев // Электричество. - 2000. - № 7. - С. 59 - 67.

URL: http: //xn--80aahadjuil7ahuegve1ixe.xn--p1ai/ assets/Uploads/Resonansnoezazemlenieneitrali.pdf.

Булычев, А. В. Дугогасящие реакторы с конденсаторным регулированием индуктивности / А. В. Булычев, Н. О. Салмин, И. В. Соловьев // Релейная защита и автоматизация. - 2015. - № 4. - C. 56 - 59.

Пат. № 2025016 РФ. Способ коррекции настройки компенсации в режиме замыкания на землю / В. П. Рыжков, Е. Н. Рыжкова; опубл. 15.12.1994. Бюл. № 23.

Пат. № 2092953 РФ. Конденсаторно-реакторная приставка: / В. П. Рыжков, Е. Н. Рыжкова; опубл. 10.10.1997. Бюл. № 28.

Kemp, R. J. Self-resonance in foil inductors / R. J. Kemp, P. N. Murgatroyd, N. J. Walker // Electronics Letters. - 1975. - Vol. 11. - № 15. - pp. 337 - 338.

Демирчян, К. С. Синтез схем замещения катушки индуктивности с самокомпенсацией реактивной мощности / К. С. Демирчян, Г. Г. Гусев // Известия АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. - 1987. - № 2. - С. 3 - 10.

Бутырин, П. А. Разработка математической модели и анализ особенностей режимов индуктивно-емкостного преобразователя на основе каткона / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, Д. В. Михеев, В. В. Сиренко, Ф. Н. Шакирзянов // Вестник МЭИ. - 2018. - № 4. - С. 81 - 88.

Пат. 128033 РФ, МПК H02J 3/01 (2006.01). Фильтрокомпенсирующее устройство // П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, В. В. Кужман, О. В. Толчеев, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ". № 2012145928/20; заявл. 29.10.2012; опубл. 10.05.2013. Бюл. № 13.

Бутырин, П. А. Моделирование переходных процессов в катушке-конденсаторе при импульсном воздействии / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, Д. В. Михеев, М. В. Карпунина, А. А. Кваснюк, Ф. Н. Шакирзянов // Известия РАН. Энергетика. - 2019. - № 1. - С. 109 - 122.

Бутырин, П. А. Экспериментальное исследование переходных процессов в катушке-конденсаторе / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, Д. В. Михеев, Ф. Н. Шакирзянов, А. А. Кваснюк // Известия РАН. Серия физическая. 2020. - Т. 84. - № 2. - С. 157 - 160. DOI: 10.31857/S0367676520020076.

Butyrin, P. A. Physical modeling of the polyfrequency filter-compensating device based on the capacitor-coil / P. A. Butyrin, G. G. Gusev, D. V. Mikheev, F. N. Shakirzianov // Thermal Engineering. - 2017. - Vol. 64. - Issue 13. - pp. 1032 - 1037.

Пат. 2714925 РФ, МПК H02J 3/01 (2006.01). Фильтрокомпенсирующее устройство // П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, М. В. Карпунина, А. А. Кваснюк, Д. В. Михеев, Ф. Н. Шакирзянов. Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ". № 2019128529; заявл. 11.09.2019, опубл. 21.02.2020. Бюл. № 6.

Ryzhkova, Y. N. Ferroresonance suppression in distribution networks / Y. N. Ryzhkova, S. A. Tsyruk // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2016. pp. 1 - 4. DOI: 10.1109/ICIEAM. 2016.7911458 IEEE Conference Publications.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2020.16.14.003