CC BY
32
Виконаш експериментальш дослидження вольт-амперних характеристик обмежувача пере-напруг нелтшного. Встановлено, що обмежувач перенапруг нелтшний мае два стани: провиднико-вий та дiелектричний. Встановлено вплив вищих гармоншних коливань в електричнш мережi на тепловi режими обмежувача перенапруг нелтшного. Встановлено, що втрати активног потужностi в обмежувачi перенапруг нелтшному залежать вiд його стану
Ключовi слова: обмежувач перенапруг нелтшний, вольт-амперна характеристика, тепловi режим,
гармоншш коливання
□-□
Выполнены экспериментальные исследования вольт-амперных характеристик ограничителя перенапряжений нелинейного. Установлено, что ограничитель перенапряжений нелинейный имеет два состояния: проводящее и диэлектрическое. Установлено влияние высших гармонических колебаний в электрической сети на тепловые режимы ограничителя перенапряжений нелинейного. Установлено, что потери активной мощности в ограничители перенапряжений нелинейном зависят от его состояния
Ключевые слова: ограничитель перенапряжений нелинейный, вольт-амперная характеристика, тепловые режим, гармонические колебания
УДК 621.314
|РО!: 10.15587/1729-4061.2015.47123|
ОСОБЛИВОСТ1 ТЕПЛОВИХ РЕЖИМ1В ОБМЕЖУВАЧА ПЕРЕНАПРУГ НЕЛ1Н1ЙНОГО В УМОВАХ НИЗЬКОТ ЯКОСТ1 ЕЛЕКТРИЧНОТ ЕНЕРГ1Т
С. Ю. Шевченко
Кандидат техычних наук, доцент, професор Кафедра "Передача електричноТ енерги" Нацюнальний техшчний уыверситет «Хармвськт пол^ехшчний шститут» вул. Фрунзе, 21, м. Хармв, УкраТна, 61002
1. Вступ
При виборi параметрiв захисного апарату для обме-ження перенапруг в електричних мережах уах клаав номiнальноi напруги прийнято виходити з того, що допустимими е режими мережi з коротко строковими перевищеннями найбiльшоi робочоi напруги, що ви-кликаються рiзноманiтними видами перенапруг. При цьому для обмежувачiв перенапруг нелшшних (ОПН) в якост найбiльшого робочого приймаеться напруга, близька до лiнiйноi напруги мережi. Захисний апарат при цьому вибираеться таким чином, що сумарний струм, що протжае по його варисторнш колонцi при ди лiнiйноi напруги мережi, не перевищуе декiлькох мШ-ампер. При цьому в тШ варистора в безперервному ре-жимi видiляеться потужнiсть, яка призводить до того, що температура ОПН на деюлька градуав перевершуе температуру навколишнього середовища [1]. Однак та-кий пiдхiд до вибору ОПН не дае змоги визначити його параметри при виникненш в мережi гармоншних коливань напруги тому, що зовам шшими стають умови роботи обмежувача перенапруг. При достатньо великому вмкт вищих гармошк та часу '¿х дii в електричнш мережi потужнiсть, що видшяеться в варисторах ОПН, може суттево зрости. Величина потужносп, що розаюе ОПН в такому випадку може перевищити нормовану виробником для варисторiв, що призведе до порушення теплового балансу ОПН та виходу його з ладу.
Фiзично процес на^ву ОПН можна представити таким, що складаеться з трьох стадш: початково', коли
варистор ОПН на^ваеться в адiабатичному режимi i iстотного вiдтоку тепла в навколишне середовище не вiдбуваеться; перехщною, при якiй стають помiтними процеси теплопередачi в iзоляцiйнiй стiнцi корпусу ОПН та конвективного тепловвдводу з поверхш iзоля-цiйноi покришки. Конвективний тепловвдввд на протязi всього часу експлуатацп ОПН зумовлюе його сталий тепловий режим. Усталена температура апарату визна-чаеться ствввдношенням ефективностi тепловщведен-ня ввд варистора в навколишне середовище та активноi потужностi, що вид^яеться в варисторi. Тому ктотни-ми чинниками, що визначають працездатнiсть ОПН в умовах низько' якостi напруги електричноi мережi, будуть як теплофiзичнi та конструктивнi особливостi захисного апарату, так i склад та амплггуди вищих гар-монiк напруги. Слвд зазначити, що стандартний тест, що визначае здатшсть обмежувача до розаювання енерги, що складаеться з 20 iмпульсiв прямокутно' хвилi струму амплиудою 300-500 А [1], не вщповщае фiзич-ним умовам на^ву ОПН за низько' якостi електрично' енергii мережi. Згiдно з нормами випробувань максимальна серiя складаеться з трьох iмпульсiв струму, прикладених з штервалом 60 с, тсля чого вiдбуваеться охолодження апарату до температури навколишнього середовища. Тому аналiз теплового режиму в умовах низько' якостi електрично' енергп в мережi являе собою важливу проблему, осюльки тривалий вплив гармонш-них складових може призвести до на^вання конструк-ци ОПН до неприпустимо високих температур i виходу апарату з ладу.
ё
2. Аналiз лкературних даних та постановка проблеми
Уа дослiдники теплових режимiв ОПН основну увагу придiляють його робот пiд час обмеження пе-ренапруг, що вiдповiдаe зонi ВАХ з досить великими струмами. В роботах [1-3] аналiз теплового режиму зводиться до ощнювання спроможносп ОПН витри-мувати iмпульснi впливи атмосферних та комутацш-них перенапруг, що безумовно е важливою характеристикою ОПН, однак шяк не характеризуе роботу ОПН при дп на нього робочо! напруги низько! якость Автори [4] зазначають, що для використання ОПН в мережах з низькою яюстю електрично! енергп не-обхiдно звертатися до виробникiв, як можуть дати рекомендацп по вибору типу та характеристик ОПН. Робота [5, 6] присвячена дослвдженню спрощено! мо-делi ОПН, яка дозволяе виконувати розрахунки ре-жимiв !х роботи. Однак наведена модель не може бути використана для розрахунюв режимiв роботи ОПН при низько! якостi еклектично! енергп тому, що вона не враховуе електрофiзичнi характеристики апарату. Уа виробники ОПН у сво!х каталогах та технiчних документах зазначають неможливкть використання !х у мережах з пiдвищеним рiвнем гармонiйних коливань, без будь яких пояснень [2-4]. Аналiз теплових режи-мiв роботи ОПН проводиться при впливi достатньо великих напруг (в декшька разiв вище нiж найбшьша припустима робоча напруга) [1-7]. При напругах, що мало вiдрiзняються вщ номiнально'i аналiз теплових процесiв у ОПН не виконуеться.
На сьогодш уа нормативнi документи з вибору ОПН рекомендують оцiнювати !х енергетичш характеристики при впливах досить великих перенапруг та не враховують впливи вищих гармонiйних коливань напруги. Подiбнi впливи можуть мати досить велик значення та призводити до порушення теплового балансу ОПН в нормальних режимах роботи
Аналiзу роботи ОПН в зонi струмiв витоку вольт амперних характеристик (ВАХ) дослвдники прид^я-ють дуже мало уваги та публжацп на цю тему практично вiдсутнi. В той же час подiбний аналiз е необхiдним для визначення спроможносп ОПН залишатися пiд впливом найб^ьшо! робочо! напруги електрично! ме-режi без порушення теплового балансу. Однак в роботах [8, 9] показано, що яюсть електрично! енергп може суттево вплинути на тепловi режими роботи ОПН. Це викликано тим, що за наявносп в мережi вищих гар-монiк напруги втрати активно! енергп в ОПН можуть стати значними та перевищити допустимi значення.
Вивчення лггературних джерел показуе необхщ-нiсть дослiдження теплових режимiв роботи ОПН при низько! якосп електрично! енергп в мережь Необхiдно розробити методи та математичш моделi для ощню-вання теплових режимiв роботи ОПН в зош струмiв витоку ВАХ. Для цього мають бути виконанi експе-риментальш дослiдження ВАХ ОПН та його електро-фiзичнi властивостi для рiзних частот напруги, що дозволить розробити подiбнi моделi.
3. Цiль та задачi дослщження
Проведенi дослiдження ставили за мету визначення методу розрахунку теплового режиму обмежувача
перенапруг нелшшного в зош струмiв витоку ВАХ на базi експериментально отриманих ВАХ ОПН.
Для досягнення поставлено! мети виршувалися наступш завдання:
- отримати математичний вираз для розрахунку теплових режимiв ОПН;
- виконати експериментальш дослщження ВАХ ОПН в зош струмiв витоку;
- на базi отриманих ВАХ ОПН вдосконалити математичний вираз для розрахунку теплових режимiв;
- визначити чи кнуе вплив гармоншних коливань напруги в мережi на тепловi режими ОПН.
4. Матерiали та методи дослщження теплових режимiв та впливу на них вищих гармошк напруги на тепловi режими обмежувачiв перенапруг нелшшних
4. 1. Методика визначення теплових режимiв обме-жувачiв перенапруг нелшшних
Для аналiзу теплових процеив, що вiдбуваються в ОПН в умовах наявност в електрично! мережi вищих гармонiйних складових напруги, необхвдна матема-тична модель, добре сумкна з моделями, якi застосо-вуються для аналiзу якостi електрично! енергп мережi та розрахункiв перехiдних та сталих !! режимiв, якi засноваш на чисельному рiшеннi систем звичайних диференщальних рiвнянь. При цьому розрахункова теплова модель мае давати змогу ощнити як пере-хiдний процес теплопередачу так i усталений режим роботи ОПН, що надасть можливкть ощнювати як час нагрiву до критичних температур, так i сталу температуру ОПН у випадку тривалого впливу гармоншних коливань.
4. 2. Дослщжуваш матерiали та обладнання, що використовувались в експеримени
Для експериментальних дослщжень ВАХ викорис-товувалися варистори двох проввдних виробникiв ва-ристорiв АВВ та EPCOS. Всi варистори, як дослщжу-валися, мали вщповщне маркування, унiкальне для кожного з них, не марковаш варистори не дослщжу-валися. Маркування, нанесене на торщ варистора за допомогою лазерного друку, що е запорукою того, що варистор вироблено фабричним способом та вш не е тдробкою. Зазвичай маркування мктить вiдомостi про виробника, величину квалiфiкацiйного струму (рiзний для рiзних виробниюв) та напруги, залиш-ково! напруги при дп iмпульсу струму 5, 10 або 20 кА, максимально! активно! потужносп, яку варистор може розаювати на протязi всього строку експлуатацп без втрати теплового балансу та заводський номер.
Для проведення випробувань варисторiв та ОПН у зiбраному станi була розроблена та створена лабора-торна випробувальна установка "Test Surge Arrester up to 25 kV" (TSA-25).
5. Результати дослщжень теплових режимiв та впливу на них вищих гармошк напруги на тепловi режими ОПН
Найважлившою характеристикою варистора, що дозволяе визначити залежшсть прикладено! напруги
вщ струму а також потужносп об'емного тепловидь лення, е його вольт-амперна характеристика. Ii осо-бливiстю е наявшсть дiлянки малих струмiв (зона струмiв витоку ВАХ, умовно вщ нуля до декiлькох мiлiампер), в якому знаходиться робоча точка варис-тора i дiлянка великих струмiв до тисяч ампер (зона робочих струмiв ВАХ). Зона робочих струмiв ВАХ ви-значае захиснi властивост ОПН i, зокрема, залишкову напругу, тобто максимальну напругу, що впливае на електрообладнання при шунтуванш його варисторно! колонкою ОПН.
У випадку визначення впливу гармоншних ко-ливань напруги в мережi на тепловш баланс ОПН, необхiдно знати параметри ВАХ в зош струмiв витоку. Для визначення ВАХ ОПН були виконаш !х експери-ментальнi дослвдження.
Для проведення випробувань варисторiв та ОПН у зiбраному станi та окремих варисторiв була розроблена та створена лабораторна випробувальна установка "Test Surge Arrester up to 25 kV" (TSA-25). Ця установка при-значена для проведення високовольтних випробувань, напругою промислово! частоти 50 Гц, обмежувачiв пере-напруг нелiнiйних (ОПН) типу ОПН-КР, ОПН-РТ i ш. Любого ОПН з инд не бшьш 20 кВ, вiдповiдно до вимог мiжнародного стандарту МЕК 99-4 i ГОСТ 16357-83. Установка ввдноситься до категорii устаткування спещального застосування i виготовлена в одиничному екземплярг Зовнiшнiй вигляд наведено на рис. 1.
Значення напруги у маркуванш варисторiв дорiв-нюе найб^ьшш припустимiй робочiй напрузi даного типу варистора. Як видно з рис. 3, емшсть варисторiв залишаеться не змшною практично у всьому дiапа-зонi робочих напруг. Однак при наближенш значень напруги до найбшьших припустимих значень емнiсть варисторiв дуже швидко зменшуеться до нульових значень. Такий вигляд вольт-фарадних характеристик варисторiв обумовлений тим, що в структурi варисторно! керамiки при тдвищенш напруги з'являються кола, якi проводять електричний струм. Таким чином, варистор перетворюеться на провщник i втрати активно! потужностi в ньому визначаються внутрш-нiм опором та джчою напругою. Подiбна властивiсть варисторiв та ОПН в цiлому обумовлюе необхiднiсть урахування як дiелектричних, так i провiдникових властивостей варисторно! керамжи при аналiзi роботи ОПН в зош струмiв витоку ВАХ. Наведеш результати демонструють необхiднiсть уточнення математично! моделi та методу для визначення енергп, що розсiюе ОПН в зош струмiв витоку ВАХ з !х урахуванням.
Рис. 1. Зовжшнш вигляд установки TSA-25
Експериментальнi дослвдження ВАХ варисторiв в зонi струмiв витоку проведенi для бiльш шж 1000 вари-сторiв рiзних титв, якi використовуються виробника-ми ОПН на класи напруги 6-10 кВ. Конструкщя ОПН на щ класи напруги може включати в себе деюлька варисторiв тому ВАХ вимiрювалися для пар варисторiв, що використовуються при виробництвг Характерний вигляд ВАХ наведено на рис. 2. Ва графжи зображенi в координатах «струм - ввдношення напруг». В якосп вiдношення напруг використано вiдношення напруги, дтчо! на варистор до найб^ьшо! робочо! напруги.
Аналiз отриманих експериментально ВАХ вари-сторiв та лггературних джерел [1-6] дозволив зроби-ти важливий висновок, що дiелектричнi властивост варисторно! керамiки впливають на величину втрат активно'! потужносп у ОПН пльки коли активна скла-дова струму витоку дуже мала. Це тдтверджують вольт-фарадш характеристики варисторiв рiзних кла-сiв напруги. Характернi вольт-фарадш характеристики варисторiв наведенi на рис 3.
I, МА 4,5
4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5
0 0:1 0,2 0,3 0.4 0.5 0.6 0,7 0.8 0,9 1,0 1,1 U/UHp
Рис. 2. Експериментальж ВАХ варисторiв та пар варисторiв рiзних виробникiв. 1 — пари варисторiв виробництва АВВ 6 кВ; 2 — пари варисторiв 5 кВ виробництва АВВ; 3 — варистори 6 кВ виробництва АВВ; 4 — пари варистори 5 кВ виробництва АВВ; 5 — пари варисторiв 5 кВ виробництва АВВ; 6 — варистори 6 кВ виробництва EPCOS; 7 — пари варисторiв 3 та 5 кВ виробництва EPCOS
■ n
5 Т1 fi1 i i
Iff 1
11 I
1 ■ I I 1
1 i I 1
1 |j f I
* ш f ,
j i !Р/ J J
f-
Рис. 3. Приклади вольт-фарадних характеристик варисторiв рiзних клаав напруги
Для подiбного удосконалення вказано! математично! моделi необхщно визначити величину напругу при ди, яко! варистор перетворюеться на провщник. Де-тальне вивчення ВАХ варисторiв в зонi струмiв ви-
току дозволило отримати значення тако1 напруги у вщносних одиницях. Для визначення такого значення напруги наведемо характерш ВАХ отримаш у результат експерименту. З рис. 4 добре видно, що до значення вщношення джчо! напруги до найбтьшо! робочо1 мере-жi, що дорiвнюe 0,65. ВАХ усiх дослiджених варисторiв
практично ¡дентичш, а шсля цього _
значення вони починають суттево розр1знятися. Такий вигляд ВАХ спостер1гався для вах вид1в дос.ш-джених варистор1в р1зних тишв, розм1р1в та виробниюв. Розб1жност1 ВАХ мають мкце тому, що структура варисторно! керамжи в кожному конкретному варистор1 мае шди-вщуальний вигляд. У одних вари-стор1в кшьюсть ил, що проводять активный струм, може бути бгпь-шою або меншою, тому величина струму в зош струм1в витоку ВАХ ОПН може набагато в1др1знятися та мае ушкальний вигляд для кожного окремо взятого варистора.
рiвномiрно розподiляeться по об'ему варисторно1 колонки, а 11 матерiал мае теплопровiднiсть, що на два порядки перевершуе теплопров^шсть оточуючих його iзоляцiйних шарiв, то розподт температури в межах варисторного блоку близький до рiвномiрного (рис. 5).
В Ihii Brie
Ternperature Typ« Temperatur*
Unitl'C Timsi SO'OO 00,0 5,2315 15:42
22.975 Max 22,liyj
ii.SL
zim
2 2,645 2 2,562 J1.4S 22,387 2^.3 L5
гг.гэз
22.067 2^904 21902 ? l :s Mi Min
Рис. 4. Характеры ВАХ пар варисторiв 5 кВ виробництва АВВ
На 6a3i вище викладеного icHye можливiсть удо-сконалення математично! моделi та методу для визначення енергп, що розсiюe ОПН в зош CTpyMiB витоку ВАХ, з урахуванням того, що при дп напруги, яка становить 65 % вщ найбтьшо! робочо! напруги ме-режi, ОПН практично перетворюеться у провiдник. Тому, математичну модель для визначення енергп, що розиюе ОПН в зош стрyмiв витоку ВАХ при наявно-стi гармоншних коливань напруги, можна записати наступним чином:
i k
Рис. 5. Розподт температури у варисторному блоц ОПН
Обмежувач перенапруг являе собою апарат, площа бiчноl поверхнi якого значно перевершуе площу торце-вих частин. Тому з деякою похибкою можна вважати, що охолодження апарату вщбуваеться внаслiдок конвективного тепловщводу з бiчноl поверхнi. Крiм того, як видно з рис. 5, температура вже досить близько вщ кон-тактних металевих фланщв ОПН рiвномiрно розпод^ лена по висоп апарату за винятком невеликих збурень, що викликаш наявнiстю юбок iзоляцiйноl покришки.
Для наближеного опису процесiв нагрiву i тепло-передачi в конструкцп обмежувача перенапруг можна використовувати одномiрне рiвняння вкесиметрично'1 теплопровiдностi справедливе в межах висоти варис-торно1 колонки апарату
: 0,65 • Uop • w(t) = J £ tgS k • Pk (t) = £ J tg8 k • Uk (t) • ik(t)dt
0 0 0
1k k 1 > 0,65Uapw(t) = J£ Pk(t) = £ J0 %(t) ik(t)dt, (1)
0 0
де k - номер гармоншно! складово!.
При сшльному рiшеннi рiвнянь електричного кола i теплових рiвнянь останнi можна представити у виглядi систем звичайних диференщальних рiв-нянь. Для отримання тако! форми рiвнянь теплопе-редачi вивчимо розподiл температури в конструкцп ОПН. Осюльки енергiя, що видтяеться в ОПН,
dT 1 d L dT .
pc— =--1 Ar- ,
dt r dr l dr
(2)
де t — час; г - радiальна координата, вiдраховуеться вiд вiсi конструкцп; у, с i X - залежш вiд координати густина, питома теплоемшсть i теплопровiднiсть матерiалу; Т -температура; q (t) - потужшсть об'емного тепловидiлення.
Для подальшого спрощення рiвняння теплопере-дачi скористаемося пею обставиною, що в межах ва-ристорно1 колонки радiальний розподт температури однорщний (рис. 5). Тому графж розподiлу температури по радiусу можна представити таким, що складаеть-ся з двох дтянок: перша - в межах радiусу варистора Rl, де температура характеризуеться постшним по радiусу значенням Т1, i друга, що описуе розподт температури в iзоляцiйному шарi г=R2, температура на зовнiшнiй поверхш яко1 позначена як Т2 (рис. 6).
Розподш теплофiзичних характеристик (густина, теплоемшсть i теплопровiднiсть, потужнiсть об'емного тепловидтення) для дано1 конструкцп е кусочно-по-стiйним:
при г^1,
Р=Рв, с=св, Х=ХВ, q=u(t)i(t)/V,
де рв, св i Хв - густина, питома теплоемшсть i теплопро-вщшсть варисторно1 керамiки; и (t) - падшня напруги
на варисторах; i (t) - струм CKpi3b них; V - об'ем варисторно! колонки;
при R1<r<R2, p=pi, c=ci, q=0,
де pi, ci i - густина, питома теплоeмнiсть i теплопро-вiднiсть iзоляцiйного матерiалу ОПН.
Рис. 6. Розподт температури по радiусу конструкци ОПН
Таким чином, приймаючи до уваги, що тепловий
потж X— на вiсi обертання (r = 0) дорiвнюe нулю, та dr
виконавши ряд математичних перетворень викорис-тавши метод кшцевих елементiв [9, 10] для апроксима-цп, отримаемо систему з двох звичайних диференщ-альних рiвнянь у формi Кошi
i ■1 -
— = AT + BU, dt
(3)
де T =
U =
B =
u(t)i(t) T
X
- ß 3
mc 3 + x
0
0
варисторно1 колонки та iзоляцil при впливах у«х ви-дiв перенапруг та визначати вплив якост електрично! енергп на спроможнiсть апарату тдтримувати тепловий баланс на протязi всього строку експлуатацп. Для ощнювання впливу вищих гармонiк на тепловий баланс ОПН вираз потужност об'емного тепловидь лення мае враховувати наявшсть в мережi гармонiй-них коливань
q=
Ё u,(t)i,(t)
i=0_
V
де ui(t) - миттеве значення напруги i-то! гармонiйноï складовог, ii(t) - миттеве значення струму i-TOÏ гармо-нiйноï складовоï.
Розрахунки теплових режимiв ОПН виконува-лися на основi вище наведеноï методики. При досль дженнях температурних режимiв ОПН мають бути врахованi електрофiзичнi властивост варисторiв. Як було показано вище при робот ОПН в зош стру-мiв витоку ВАХ необхщно враховувати ту обста-вину, що при шдвищенш напруги вiн переходить зi стану дiелектрика, коли переважае емшсна складова струму в привщний стан. Ця обставина дозволяе уточнити математичну модель температурного режиму ОПН.
При напрузi нижчоï або рiвноï 0,65инр математична модель температурного режиму ОПН за низь^ яко-стi електричноï енергп в мережi буде мати наступний вигляд:
dT = AT-dt
BU,
де T =
U =
Ё Ui(t)ii(t) - tg8
A =
ß
3 + X
4ß
1 --
3 + X
n f_4___Dlf4 D f4 _4_-Я
D [ h2 hR* ) 3x1 h2 + hR* ) Di [ h2 + hR* ) 3x h2
2nRh, X* X, де x=—; п, = —Ч
mch
Система (3) штегруеться з початковими умовами
A =
T(0) =
B =
± ß-X-
mc 3 + x 0 0
ß
1
3 + X
dA±1-D f±+J_'
4ß
1 —
3 + X
i ^ h2 hR ) 3x^ h2 hR
Di (А + Л I - - D^
i ^ h2 hR ) 3x ih2
2nR1h, X* X,
де x=—п,= —.
mch
T
a
a
a
При напрузi вищо за 0,65инр математична модель температурного режиму ОПН при низькоï якост елек-тричноï енергп в мережi буде мати вигляд виразу (3) з урахуванням гармоншного складу напруги.
Таке удосконалення математичноï моделi для ви-Отримана математична модель температурного ре- значення енергп, що розиюе ОПН в зош струмiв ви-жиму ОПН дозволяе оцiнювати температуру на^ву току ВАХ, дозволить врахувати обидва стани ОПН, а
6. Обговорення результаив дослщження теплових режимiв та впливу на них вищих гармошк напруги на тепловi режими ОПН
саме коли вш е дiелектриком та коли вш стае провщ-ником, а також розробити метод оцшювання спромож-ност ОПН пiдтримувати тепловий баланс на протязi всього строку експлуатацп. Суть такого методу поля-гае в тому, що для визначення спроможност роботи ОПН без втрати теплового балансу, повинна бути роз-рахована енерпя втрат активноï потужностi в ньому на протязi однiеï секунди. Отримане значення втрат активноï потужностi повинно бути меншим за при-пустимi втрати зазначеш в каталозi виробника вари-сторiв. У випадку коли ОПН складаеться з декшькох варисторiв, каталожнi даш потужностi для них мають бути додаш одне до одного.
Розрахунки температурного режиму ОПН дадуть змогу проводити яюсний контроль ïx стану тд час експлуатацiï. Це обумовлено тим, що за наявносп вщомостей про режим температур ОПН експлуатащ-йний контроль ïx може бути зведений до вимiрювання температури його iзоляцiйноï покришки. Такий контроль можна проводити дистанцшно без обов'язкового вщключення електроустаткування та розшинування ОПН, що суттево скоротить час, необхщний для про-ведення подiбного контролю та тдвищить його шфор-матившсть.
7. Висновки
В результат! виконаних експериментальних до-слщжень ВАХ ОПН в зош струм1в витоку визначе-но, що при розрахунках теплових режим1в необхщно враховувати два стану ОПН, стан д1електрика та стан провщника.
Отримаш на баз1 експериментальних даних вирази математичних моделей температурного режиму ОПН враховують електроф1зичш властивост варисторно1 керамжи та наявшсть в мереж1 гармоншних коли-вань, що дозволяе розрахувати температури варистору та 1золяцшно'1 покришки для будь яко1 конструкцп апарату. Отримаш результати показують наявшсть впливу якост1 електрично1 енергп на теплов1 режими ОПН. Виконання розрахунюв згщно наведено1 ма-тематично'1 дозволить на етат вибору ОПН визначи-ти його необхщну пропускну здатшсть, що суттево тдвищить надшшсть електропостачання споживач1в електрично1 енергп. Виробники ОПН використавши отриману математичну зможуть виробляти апарати з тдвищеними експлуатацшними характеристиками, що дозволить розширення використання 1х у мережах з низькою яюстю електрично1 енергп.
Лиература
1. Шевченко, С. Ю. Обмежувач1 перенапруг нелшшш : застосування, монтаж та виб1р [Текст]: монограф1я / С. Ю. Шевченко, П. В. Петров, Г. М. Катренко, О. М. Пасько, Б. Ф. Ермоленко, О. М. Пучков; тд заг. ред. С. Ю. Шевченко. - Харгав: Форт, 2015. - 278 с.
2. Выбор, испытание и применение металлооксидных ограничителей перенапряжений в сетях среднего напряжения. Правила выбора [Текст] / ABB HighVoltage Technologies Ltd. - Швейцария, Ветинген, Май 1994. - 52 с.
3. Nafar, M. A novel parameter estimation method for metal oxide surge arrester models [Text] / M. Nafar, G. B Gharehpetian, T. Niknam // Sadhana. - 2011. - Vol. 36, № 6. - P. 941-961. doi:10.1007/s12046-011-0054-0
4. Металлооксидные ограничители перенапряжений. Выбор ограничителей перенапряжений и их применение в распределительных сетях среднего напряжения [Текст] / Тайко Электроникс Райхем Гмбх. - Киев, 2011. - 18 с.
5. Sandeep, K. Current Research Trends in Electrical Discharge Machining: A Review [Text] / K. Sandeep // Research Journal of Engineering Sciences. - 2013. - Vol. 2, № 2. - P. 56-60.
6. Al-Maamori, M. H. Study the Efficiency of adsorption Leshman's Stain Dye on the surface of some metal oxides [Text] / M. H. Al-Maamori, A. I. Al-Mosawi, H. Khudhair Shaymaa, M. K. Muttaleb // Engineering Sci. - 2013. - Vol. 2, № 4. - P. 16-21.
7. Pinceti, P. A simplified model for zinc oxide surge arresters [Text] / P. Pinceti, M. Giannettoni // IEEE Transactions on Power Delivery. - 1999. - Vol. 14, № 2. - P. 393-398. doi:10.1109/61.754079
8. Шевченко, С. Ю. Схема замщення обмежувача перенапруг нелшшного для анашзу його роботи при порушеннях якост електроенергй в мереж1 [Текст] / С. Ю. Шевченко // Вюник НТУ «ХП1». - 2015. - № 53. - С. 56-63.
9. Шевченко, С. Ю. Експериментальш дослщження електричних характеристик ОПН [Текст] / С. Ю. Шевченко // Вюник НТУ «ХП1». - 2015. - № 52. - С. 63-72.
10. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов [Текст] / Л. Сегерлинд. - М.: Мир, 1979. - 392 c.
