Моделювання ферорезонансу в трансформаторах напруги з урахуванням ефекту старіння сталі

Abstract

Трансформатори напруги є одним з основних джерел інформації, що необхідна для оптимального керування режимами електроенергетичних систем. Метою виконаних досліджень було уточнення оцінки можливості виходу трансформаторів напруги з ладу внаслідок ферорезонансних процесів. Для цього розглянута задача підвищення адекватності моделювання процесів в нелінійному електричному колі шляхом врахування зміни властивостей феромагнітного осердя під час експлуатації. Цифрове моделювання процесів старіння виконувалось на моделі Джилса-Атернона із врахуванням явища гістерезису та реальних ємностей обладнання. Показано, що з плином часу зона небезпечних параметрів має тенденцію до розширення, і тому на діючих підстанціях реальної електричної мережі перевірки необхідно періодично повторювати.

Трансформаторы напряжения являются одним из основных источников информации, которая необходима для оптимального управления режимами электроэнергетических систем. Целью выполненных исследований было уточнение оценки возможности выхода трансформаторов напряжения из строя вследствие феррорезонансных процессов. Для этого рассмотрена задача повышения адекватности моделирования процессов в нелинейном электрической цепи путем учета изменения свойств ферромагнитного сердечника во время эксплуатации. Цифровое моделирование процессов старения выполнялось на модели Джилса-Атернона с учетом явления гистерезиса и реальных емкостей оборудования. Показано, что с течением времени зона опасных параметров имеет тенденцию к расширению и поэтому на действующих подстанциях реальной электрической сети проверки возможности возникновения феррорезонанса необходимо периодически повторять.

The voltage transformer is one of the main sources of information, which is necessary for optimal control in the electric power systems. Its outage as result of ferroresonance process provokes severe emergency state with significant harm. So the study of this process is very important and urgent task. But the traditional analytic approach gives the qualitative not quantitate result rather. Therefore, the digital simulation is more useful for this goal. The adequate simulation is necessary for the hazard identification. It should be remembered that ferroresonance process is highly sensitive to different factors. So effect of change of the magnetization curve as result of the aging steel should be taken into account too. The influence of steel aging on the ferroresonant process was analyzed by the Giles-Atherton model and the expanding of hazardous zone was shown. Therefore, the dangerous process may appear in unexpected place and it's necessary to check the emergence of ferroresonance condition in substation switchgear periodically.