Научная статья на тему 'Оценка влияния геоиндуктированных токов на силовые трансформаторы магистральных электрических сетей'

Оценка влияния геоиндуктированных токов на силовые трансформаторы магистральных электрических сетей Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
377
68
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОИНДУКТИРОВАННЫЙ ТОК / ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ / ТРАНСФОРМАТОР / МАГНИТОПРОВОД

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Селиванов В. Н., Сахаров Я. А., Ефимов Б. В.

Статья посвящена проблеме выбора основного электротехнического оборудования, в частности, силовых трансформаторов при проектировании новых подстанций в северных районах России. Магистральные сети в высоких широтах подвергаются воздействию геомагнитных возмущений. Возникающий в воздушных линиях и обмотках трансформаторов геоиндуктированный ток (ГИТ) может привести к нарушению электроснабжения потребителей. Обсуждаются критерии, определяющие воздействие ГИТ на работу силовых трансформаторов. Предложены рекомендации по выбору типов трансформаторов, устойчивых к воздействию ГИТ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Селиванов В. Н., Сахаров Я. А., Ефимов Б. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EVALUATION OF EFFECTS OF GEOMAGNETICALLY INDUCED CURRENTS ON POWER TRANSFORMERS OF TRANSMISSION GRIDS

The article is devoted to the selection of basic electrical equipment, such as power transformers, for the design of new substations in the northern regions of Russia.97Transmission grids in high latitudes are exposed to geomagnetic disturbances. The geomagnetically induced current (GIC) generated in the overhead lines and transformer windings can disrupt power supply to consumers. The paper discusses the criteria for determining the impact of GIC to power transformers operation. Recommendations on the choice of types of transformers resistant to GIC are offered.

Текст научной работы на тему «Оценка влияния геоиндуктированных токов на силовые трансформаторы магистральных электрических сетей»

5. Анализ надежности крупных электродвигателей (США) // Электроэнергетика и электрофизика. Электрические сети и системы за рубежом. И/Информэнерго, 1987. № 10.

Сведения об авторах: Еремич Яна Эдвардовна

Аспирант кафедры Техника высоких напряжений, электроизоляционная и кабельная техника Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. эл.почта: yana.eremich@gmail.com

Пашичева Светлана Александровна

Аспирант кафедры Техника высоких напряжений, электроизоляционная и кабельная техника Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. эл.почта: pashicheva.sv@gmail.com

Халилов Фирудин Халилович

Доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Заслуженный деятель науки и техники, действительный член Академии электротехнических наук. эл.почта: firudin-khalilov@yandex.ru

УДК 621.311

В. Н. Селиванов, Я. А. Сахаров, Б. В. Ефимов

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГЕОИНДУКТИРОВАННЫХ ТОКОВ НА СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Аннотация

Статья посвящена проблеме выбора основного электротехнического оборудования, в частности, силовых трансформаторов при проектировании новых подстанций в северных районах России. Магистральные сети в высоких широтах подвергаются воздействию геомагнитных возмущений. Возникающий в воздушных линиях и обмотках трансформаторов геоиндуктированный ток (ГИТ) может привести к нарушению электроснабжения потребителей. Обсуждаются критерии, определяющие воздействие ГИТ на работу силовых трансформаторов. Предложены рекомендации по выбору типов трансформаторов, устойчивых к воздействию ГИТ. Ключевые слова:

геоиндуктированный ток, электрические сети, трансформатор, магнитопровод. V. N. Selivanov, Ya. A. Sakharov, B. V. Efimov

EVALUATION OF EFFECTS OF GEOMAGNETICALLY INDUCED CURRENTS ON POWER TRANSFORMERS OF TRANSMISSION GRIDS

Abstract

The article is devoted to the selection of basic electrical equipment, such as power transformers, for the design of new substations in the northern regions of Russia.

Transmission grids in high latitudes are exposed to geomagnetic disturbances. The geomagnetically induced current (GIC) generated in the overhead lines and transformer windings can disrupt power supply to consumers. The paper discusses the criteria for determining the impact of GIC to power transformers operation. Recommendations on the choice of types of transformers resistant to GIC are offered. Keywords:

geomagnetically induced current, transmission grid, transformer, iron core.

В рамках инвестиционной программы Федеральной сетевой компании (ПАО «ФСК ЕЭС») с 2004 г. ведется строительство второй цепи Северного транзита — высоковольтной линии электропередачи 330 кВ от Кольской атомной электростанции до Ондской гидроэлектростанции в Республике Карелия. Введение в эксплуатацию этого объекта позволит повысить надежность связи Кольской и Карельской энергосистем, обеспечив выдачу мощности Кольской АЭС в объеме до 500 МВт в северо-западные регионы России [1].

За прошедшее время введены в работу участки воздушных линий 330 кВ «Кольская АЭС — Княжегубская» длиной 79 км с подстанцией «Княжегубская» (250 МВА), «Княжегубская - Лоухи» (113 км) с подстанцией «Лоухи» (2х125 МВА), завершается строительство участков «Лоухи - Путкинская ГЭС» (160 км) и «Путкинская ГЭС - Ондская ГЭС» (130 км). Для завершения строительства второй цепи Северного транзита, намеченного на 2019 г., предстоит построить линию электропередачи 330 кВ «Ондская ГЭС -Петрозаводская». Общая протяженность линий Северного транзита превысит 750 км. В перспективе Северный транзит пройдет от Петрозаводска до Киришской ГРЭС [2].

Подстанция «Княжегубская», введенная в эксплуатацию в 2007 г., стала на тот момент первой подстанцией 330 кВ, построенной за Полярным кругом за 20 лет. В 2009 г. была введена в эксплуатацию подстанция «Лоухи» в Карелии, а вторым крупным проектом в Мурманской области должна стать подстанция 330 кВ «Мурманская», ввод которой намечен на 2018 г. В сочетании с восстановлением второй цепи ВЛ 330 кВ от подстанции «Мончегорск» до подстанции «Выходной», строительство новой подстанции мощностью 500 МВА должно повысить надежность электроснабжения г. Мурманск и Мурманского транспортного узла.

Одним из наиболее ответственных этапов проектирования подстанций является выбор основного электротехнического оборудования, в частности, силовых и измерительных трансформаторов. В СТО 56947007-29.240.10.0282009 «Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС)», введенным ОАО «ФСК ЕЭС» в 2009 г. указано: «Технические требования к оборудованию составляются на основании технико-экономических расчетов и сравнения различных вариантов компоновки ПС. Исходными данными для таких расчетов являются: данные о примыкающих электрических сетях, особые условия окружающей среды (выделено нами), данные по росту нагрузок, передаваемой мощности, развитию электрических сетей на расчетный период и учета перспективы развития ПС на последующий период не менее 5 лет».

На севере России существуют особые условия окружающей среды, которые непосредственно влияют на надежность работы подстанции — геоиндуктированные токи (ГИТ), возникающие в протяженных электрических сетях в периоды геомагнитных возмущений, вызванных вспышками на Солнце [3]. В настоящее время этот фактор в России никак не учитывается при проектировании системообразующих подстанций в высоких широтах.

В результате возмущения магнитного поля в удаленных точках на поверхности Земли наводятся разности потенциалов. ГИТ возникают, когда две эти удаленные точки соединяются проводником. В случае электрической сети роль проводника играет многопроводная линия электропередачи, которая соединена с землей через выводы обмоток трансформаторов, нейтрали которых заземлены на подстанциях. При характерной частоте от 0.001 до 0.1 Гц амплитуда ГИТ может достигать 300 А. В случае протекания такого квазипостоянного тока в протяженной электрической сети с трансформаторами или автотрансформаторами с глухозаземленной нейтралью, кривая намагничивания трансформаторов может сместиться, что приведет к полупериодному насыщению сердечника. Это приводит к многократному возрастанию токов намагничивания, что, в свою очередь, вызывает нарушения симметрии передачи энергии по фазам, появление высших гармоник, перегрев стали сердечников, резкий рост вибраций и, в конечном итоге, ускоренное старение изоляции силовых трансформаторов и нарушения электроснабжения. Кроме того, геомагнитное воздействие носит кумулятивный эффект, снижая срок службы трансформатора. В итоге при наиболее опасных геомагнитных возмущениях в некоторых энергосистемах возможно возникновение серьезных аварий, подобных тем, что произошли в конце прошлого века в пик геомагнитной активности в северных районах США и Канады, а также в Скандинавии.

Уровень ГИТ и их воздействие на трансформаторы зависит не только от характеристик геомагнитного возмущения, но и от географического расположения подстанции и геологических условий в данном районе, положения подстанции в схеме сети и способа её питания, сопротивления элементов сети квазипостоянному току, а также от типа магнитопровода трансформатора и вида соединения обмоток.

Геомагнитные возмущения наиболее интенсивны в авроральной зоне — овальной области вокруг магнитных полюсов Земли. Магнитные полюса Земли не совпадают с географическими, в XX веке Северный магнитный полюс располагался в районе канадской Арктики, поэтому значительная интенсивность возмущений и вызванных ими ГИТ наблюдалась в Канаде и северных районах США. Известнейшим примером является отключение электричества в Квебеке (Канада) в 1989 г., когда на 9 часов штат был обесточен из-за наведенных в линиях электропередач ГИТ и погашения подстанций действием релейной защиты.

Наиболее часто ГИТ воздействуют на трансформаторы и релейную защиту в высоких широтах. Однако мировой опыт показал, что при особо сильных геомагнитных бурях воздействие ГИТ захватывает и средние широты. В «опасный пояс» геомагнитных широт (40-60 °) попадают девять АЭС в России, две атомные станции находятся в субавроральной зоне.

Развитие геомагнитных возмущений связано с изменениями во времени и пространстве токовых систем в магнитосфере. В соответствии с законом электромагнитной индукции в таком процессе генерируется и электрическое поле, в том числе на поверхности Земли. Скорость изменения горизонтальной компоненты магнитного поля, определяемая по производной dB|dt, линейно связана с горизонтальной компонентой индукционного электрического поля. Характерные значения электрических полей на поверхности Земли, индуцируемых при сильных возмущениях в авроральной зоне, достигают 1-7 В/км, что примерно соответствует значениям производной dB|dt 80-600 нТл/мин. Максимальные значения производной dB|dt, зарегистрированные и упомянутые в литературе, составляют 2200-2500 нТл/мин [4].

Наводимые на поверхности земли потенциалы являются суммой реакций на два возмущения: первичного поля — от ионосферных источников, и вторичного — от наведенных в земле токов. Последние зависят от распределения проводимости земли: в районах со скальными грунтами потенциалы значительно выше, поэтому электрические сети в регионах с низкой проводимостью земли наиболее подвержены воздействию геомагнитных возмущений.

Градиент потенциала электрического поля на поверхности Земли, как правило, выше в направлении запад -- восток, чем в направлении север-юг, поэтому в электрических сетях с ВЛ широтного направления значения ГИТ несколько больше, чем в меридиональных линиях, однако это различие не является существенным. Гораздо большее значение имеет топология данного участка электрической сети на момент возникновения геомагнитного возмущения. Проходные подстанции, расположенные в рассечке прямолинейных участков ВЛ, менее подвержены воздействию ГИТ, чем тупиковые и отпаечные подстанции, а также проходные и узловые подстанции, после которых ВЛ резко меняют своё направление.

На рисунке 1 показана топология участка магистральной сети 330 кВ в Мурманской области, Карелии и Ленинградской области (вышеупомянутый Северный транзит). Данная сеть 330 кВ имеет преимущественно меридиональное направление. Если предположить, что на всем протяжении линий электропередачи электрическое поле однородно, то ток в смежных линиях имеет одинаковое направление. На проходных подстанциях, которые преобладают в сети, геоиндуктированные токи, втекающие и вытекающие в нейтраль через автотрансформаторы, практически равны друг другу, но противоположны по знаку, поэтому суммарный ток в нейтрали значительно меньше, чем линейные ГИТ. Следовательно, такие трансформаторы менее подвержены воздействию геомагнитных возмущений.

Максимальное значение ГИТ в этой сети можно ожидать на подстанциях 330 кВ «Выходной» и «Серебрянская ГЭС». На подстанции «Выходной» направление линий меняется с меридионального на широтное, поэтому токи в смежных линиях могут иметь разное направление, и при неблагоприятных условиях ток в нейтрали может быть выше, чем линейные токи. Подстанция «Серебрянская ГЭС» является тупиковой для сети 330 кВ, поэтому ток в нейтрали равен некомпенсированному току в единственной линии.

Рис.1. Топология магистральных электрических сетей Северо-Запада России

Выполненные нами многолетние измерения ГИТ на подстанциях 330 кВ [5] подтверждают данное предположение. В разные годы измерения выполнялись на подстанциях «Выходной», «Оленегорск», «Апатиты», «Лоухи» и «Кондопога». На проходных подстанциях «Оленегорск», «Лоухи» и «Кондопога» ГИТ даже в периоды наиболее сильных геомагнитных возмущений не превышал первых десятков ампер (как правило, не более 10 А). Наибольшие значения ГИТ зарегистрированы на подстанции «Выходной». Даже во время умеренных возмущений квазипостоянный ток через нейтрали автотрансформаторов достигает нескольких десятков ампер, но было зарегистрировано несколько событий (система мониторинга ГИТ на этой подстанции была установлена в октябре 2011 г.), когда ток в нейтрали АТ-2 превысил предельный диапазон датчика тока, т. е. 125 А.

Подстанция «Апатиты» в нормальном режиме тоже является проходной: токи ГИТ транзитом через ВЛ и подстанции 150 кВ перетекают к подстанции «Мончегорск». Однако с 2004 г. было зафиксировано несколько событий, когда геомагнитное возмущение совпало с выводом части ВЛ 150 кВ в ремонт, что привело к изменению конфигурации сети и, практически, к десятикратному росту ГИТ в нейтрали автотрансформатора, так как подстанция «Апатиты» стала тупиковой.

Значения ГИТ в линиях и нейтралях трансформаторов определяются также сопротивлением элементов электрической сети. Так как ГИТ -практически постоянный ток, то во внимание принимается только сопротивление постоянному току. На рисунке 2 представлена схема замещения неразветвлённого участка электрической сети. ГИТ создается источником эдс игт = Е ■ I, где Е - напряженность электрического поля на поверхности Земли,

В/км; I - длина ВЛ, км. Я3 - сопротивления растеканию тока короткого замыкания заземляющих устройств подстанций, Ягр - сопротивление обмоток силового трансформатора постоянному току, а Ял - сопротивление проводов ВЛ. ГИТ является током нулевой последовательности, поэтому Ягр равно одной трети сопротивления фазной обмотки трансформатора, деленной на число трансформаторов на подстанции, а сопротивление проводов можно представить выражением ^ = г'1 , где г - погонное сопротивление постоянному току

ППР

провода ВЛ, Ом/км; ппр - число проводов трехфазных ВЛ, соединяющих подстанции, с учетом всех цепей и расщепленных фаз.

Рис. 2. Однофазная схема замещения участка сети для квазипостоянного тока

Геоиндуктированный ток определяется простой формулой:

E • 1 U

Т E 1 _ U ГИТ

1 ГИТ '

r

1 + R3l + Rpl + R2 + Rp2 R + R31 + RTP1 + R3 2 + RTP2 (1)

В формуле есть неизменная для данной сети составляющая сопротивления R31 + Rn + R32 + RP2, которая для сетей 110-330 кВ имеет

порядок единиц Ом. Для коротких распределительных ВЛ именно эта составляющая определяет уровень ГИТ в сети, поэтому в сетях 110 кВ с трансформаторными подстанциями малой мощности геоиндуктированный ток не достигает больших значений. Например, на тупиковой подстанции в п. Ревда, где измерения ГИТ ведутся нами с 2006 г., токи никогда не превышали значения 10 А.

С ростом длины линии растет величина Ur[1T , но также пропорционально

длине возрастает сопротивление R . Для достаточно длинных одноцепных ВЛ

малой мощности с нерасщепленным проводом их отношение стремится к пределу, не зависящему от длины линии,

а определяемому только погонными значениями величин ^ а Ж.. Например,

ГИТ г/3

для ВЛ с проводом АС-95 длиной более 100 км при экстремальной напряженности поля 6 В/км максимальный геоиндуктированный ток не превысит 60 А, а с учетом сопротивлений заземляющих устройств подстанций и обмоток трансформаторов это значение будет ещё меньше.

Для ВЛ 330 кВ все входящие в знаменатель слагаемые имеют относительно малое значение. Подстанции 330 кВ на рис.1 трансформируют мощности от 250 до 500 МВА и на них установлены один-два трансформатора единичной мощности 125 и 250 МВА. Такие подстанции обладают масштабным заземляющим устройством с сопротивлением в доли Ома (примем нормативное значение 0.5 Ом). Сопротивление постоянному току фазной обмотки мощного (250 МВА) автотрансформатора имеет порядок 1 Ом. Удельное сопротивление провода АС-300 примерно 0,1 Ом/км. Оценить ГИТ при экстремальной буре для одноцепной ВЛ 330 кВ «Серебрянская ГЭС — Выходной» с расщепленными фазами, которая соединяет две двухтрансформаторные подстанции мощностью 500 МВА, можно простым вычислением по формуле (1):

6 В/км •НО км

ГИТ = 0.1 Ом/км •НО км пс„ 1 Ом пс„ 1ОМ= . (2)

-+ 0.5 Ом +-+ 0.5 Ом +--v 7

2 • 3 2 • 3 2 • 3

Ток через нейтраль одного автотрансформатора при нормальном режиме работы сети составит половину этого значения. Если же в момент геомагнитного возмущения один из автотрансформаторов выведен в ремонт, то через нейтраль оставшегося потечет весь ГИТ, что и случилось во время одной из экстремальных бурь в 2013 г.

ППР

Увеличение количества цепей ВЛ 330 кВ до двух при реализации проекта «Северный транзит» еще больше снизит сопротивление протеканию ГИТ, величина которого в приведенном примере достигнет 330 А.

Важнейшим критерием, определяющим воздействие ГИТ на работу силового трансформатора, является конструкция этого трансформатора.

Геоиндуктированный ток является практически постоянным током, и его воздействие на магнитную систему трансформатора аналогично воздействию апериодических составляющих в переходных режимах работы, приводящих к полупериодному насыщению сердечника и смещению рабочей точки по кривой намагничивания. Чувствительность трансформатора к насыщению постоянным током определяется сопротивлением нулевой последовательности обмоток. На рис. 3 представлены магнитные системы трансформаторов, используемые в трехфазных сетях.

Сердечник С Г ердечник Сердечник Сердечник

Эбмотта 1)бмотк1 Ьбмотта Эбмотки

а б

в

г

Рис. 3. Магнитные системы трехфазных трансформаторов: а - группа однофазных трансформаторов; б - трехстержневой трансформатор; в - пятистержневой трансформатор; г - броневой трехфазный трансформатор [6]

В таблице 1 представлена оценка чувствительности различных типов трансформаторов к воздействию ГИТ [7]. Чувствительность к ГИТ изменяется от 0 (нечувствителен к воздействию ГИТ) до 1 (максимальное воздействие на трансформатор). Чувствительность определяется соотношением потоков нулевой последовательности в магнитопроводе и потоков рассеяния, величина которых представлена в таблице величиной сопротивления в режиме короткого замыкания. Более подходят для работы в условиях ГИТ трансформаторы с большим сопротивлением нулевой последовательности. Трехстержневые трехфазные трансформаторы благодаря взаимному влиянию магнитных потоков трех стержней менее подвержены воздействию ГИТ, чем, например, группы однофазных трансформаторов, или пятистержневые трансформаторы или трансформаторы броневого типа.

Таблица 1

Чувствительность различных типов трансформаторов к воздействию ГИТ

Тип zJ ZK3 % Чувствительность

трансформатора к ГИТ

Однофазный 0 1 1

автотрансформатор

(а)

Трехстержневой Зависит от 5 0

трансформатор (б) мощности

Пятистержневой То же да-1 0.24-0.33

трансформатор (в)

Броневой 0 1 0.5-0.67

автотрансформатор

(г)

В качестве примера ответственного подхода к выбору конструкции трансформатора с точки зрения воздействия ГИТ можно привести реконструкцию АЭС Оскарсхамн-2 в Швеции [8]. Специально для этой станции концерном ABB разработан трехфазный трехстержневой полнообмоточный трансформатор 400/21 кВ мощностью 825 МВА. Такая конструкция была выбрана сознательно, чтобы увеличить устойчивость электрической сети к воздействию ГИТ (как правило, трансформаторы мощностью более 300 МВА делают пятистержневыми по экономическим соображениям). Магнитопровод трансформатора собран из 44000 пластин электротехнической стали толщиной 0.27 мм; общий вес магнитопровода около 200 т.

Следует отметить, что речь идет именно о трансформаторе, а не автотрансформаторе. Реактивное сопротивление рассеяния у автотрансформаторов имеет малое значение и поэтому они менее устойчивы к ГИТ, чем трансформаторы с полными обмотками.

До недавнего времени энергосистему Северо-Запада можно было рассматривать как относительно устойчивую к воздействию ГИТ. На подстанциях 330 кВ установлены автотрансформаторы с трехстержневым магнитопроводом, которые были разработаны и построены во времена СССР, когда основным критерием была надежная работа энергосистемы в любых условиях. На вводимых в последние годы подстанциях зачастую устанавливают автотрансформаторы импортного производства, при создании которых одним из основных критериев является экономическая целесообразность. Магнитопроводы таких трансформаторов спроектированы для работы в предельных режимах, когда рабочая точка находится вблизи точки насыщения. В качестве примера можно привести автотрансформатор производства фирмы Areva мощностью 125 МВА на подстанции «Лоухи», где регистрация ГИТ ведется нами с июня 2011 г. [5]. В периоды сильных геомагнитных возмущений ГИТ через нейтрали этой проходной подстанции достигает значений 5-10 А, при этом содержание третьей гармоники в токе нейтрали повышается в десятки раз. В то же время на подстанции «Выходной», где установлен автотрансформатор типа АТДЦТН мощностью 250 МВА, при ГИТ порядка 100 А содержание

третьей гармоники в токе нейтрали изменяется только в три раза. Таким образом, можно констатировать более быстрое и глубокое насыщение трансформатора на подстанции «Лоухи». Необходимо заранее смоделировать, как будет развиваться ситуация на подстанции «Лоухи» в период экстремальной бури при ГИТ в десятки ампер, иначе есть вероятность возникновения аварии, которая приведет к разрыву транзита электроэнергии из Кольской энергосистемы.

Выводы

1. При проектировании новых подстанций в высоких широтах, попадающих в авроральную и субавроральную зоны Северного полушария, необходимо учитывать особые условия окружающей среды, связанные с возникновением геоиндуктированных токов в протяженных проводниках в периоды геомагнитных возмущений.

2. В технических характеристиках современного оборудования отсутствует характеристика «устойчивости к ГИТ», и вряд ли стоит ожидать, что производители, следуя примеру ABB, начнут выпускать устойчивые к ГИТ трансформаторы. Выбор оборудования для подстанций следует вести, опираясь на известные исследования устойчивости электротехнических устройств к воздействию геоиндуктированнных токов.

3. Наиболее подверженными воздействию ГИТ являются тупиковые и отпаечные подстанции, а также проходные и узловые подстанции, после которых ВЛ резко меняют своё направление.

4. При выборе силового трансформатора следует отдавать предпочтение трехфазным трехстержневым трансформаторам. Хорошо зарекомендовали себя автотрансформаторы типа АТДЦТН, преобладающие в Кольской энергосистеме.

5. Можно также порекомендовать установку в нейтрали трансформаторов устройств регистрации ГИТ, что позволит после длительного мониторинга оценить уровни ГИТ в сети и реакцию трансформатора на намагничивание постоянным током. По результатам мониторинга будет приниматься решение об устойчивости сети к геомагнитным возмущениям и необходимости принятия мер для ограничения ГИТ.

6. Снижение ГИТ достигается установкой токоограничивающих элементов в нейтрали трансформаторов. Как показывают расчеты, заземление нейтрали трансформатора через элемент с активным сопротивлением 5-10 Ом (это может быть токоограничивающий реактор, в том числе) снижает ГИТ до безопасных значений. Полного устранения ГИТ можно добиться установкой комплекса продольной компенсации реактивной мощности. Емкостной элемент продольной компенсации разрывает путь протекания квазипостоянного ГИТ.

Литература

1. ПАО "ФСК ЕЭС" | ОАО «ФСК ЕЭС» завершило строительство очередного этапа Северного энерготранзита. [Электронный ресурс]. URL: http://www.fsk-ees.ru/press_center/company_news/?ELEMENT_ID=118955. (Дата обращения: 17.10.2016).

2. ВЛ 330 кВ «Северный транзит». [Электронный ресурс]. URL: http://szesp.ru/index.php/press/fotogalary/17-foto/40-vlsever. (Дата обращения: 17.10.2016).

3. Viljanen, A. The relation between geomagnetic variations and their time derivatives and implications for estimation of induction risks // Geophysical Research Letters. 1997. Vol. 24, N 6. P. 631-634.

4. Viljanen, A. Relation of geomagnetically induced currents and local geomagnetic variations // IEEE Trans. on Power Delivery. 1998. Vol. 13, N 4. P. 1285-1290.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Ефимов, Б. Геомагнитные штормы. Исследование воздействий на энергосистему Карелии и Кольского полуострова / Б. Ефимов, Я. Сахаров, В. Селиванов // Новости ЭлектроТехники. 2013. № 2 (80). С. 30-33.

6. Elovaara, J. Finnish Experiences with Grid Effects of GlC's. / Lilensten, J. (ed.) Space Weather: Research Towards Applications in Europe 2nd European Space Weather Week (ESWW2) // Astrophys. Space Sci. Library, 2007. Р. 311-327.

7. McNutt, W. The Effect of GIC on Power Transformers: Presentation at the Special Panel Session Geomagnetic Storm Cycle 22: Power System Problems on the Horizon, July 17, 1990 // IEEE PES Summer Meeting, Minneapolis, MN, 1990, July 15-19.

8. ABB engineering protects power plant from solar storms. [Электронный ресурс]. URL: http://www.abb.com/cawp/seitp202/c99eb3b89c85b7b2c12571c6004579aa.aspx. (Дата обращения: 17.10.2016).

Сведения об авторах: Селиванов Василий Николаевич,

заместитель директора Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН, к.т.н.

Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 21А эл. почта: selivanov@ien.kolasc.net. ru

Сахаров Ярослав Алексеевич,

заведующий лабораторией геофизических наблюдений Полярного геофизического института, к.ф.-м.н.

Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 26А эл.почта: sakharov@pgia.ru

Ефимов Борис Васильевич,

директор Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН, д.т.н. Россия, 184209, Мурманская область, г. Апатиты, мкр. Академгородок, д. 21А эл.почта: efimov@ien.kolasc.net.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.