1. JEECS
  2. Всі випуски
  3. Випуск 6, Номер 2, 2020
  4. Оцінка ферорезонансних процесів в схемах електричних мереж 6-35 кВ на основі аналізу надійності

Оцінка ферорезонансних процесів в схемах електричних мереж 6-35 кВ на основі аналізу надійності

JEECS.
2020;
Випуск 6, Номер 7
: с. 137 – 145
https://doi.org/10.23939/jeecs2020.02.137
Надіслано: Жовтень 01, 2020
Переглянуто: Листопад 06, 2020
Прийнято: Листопад 13, 2020

Z. Bakhor, A. Yatseiko, R. Ferensovych. Assessment of ferroresonance processes in schemes of 6-35 kV electrical grids on the basis of reliability analysis. Energy Engineering and Control Systems, 2020, Vol. 6, No. 2, pp. 137 – 145. https://doi.org/10.23939/jeecs2020.02.137

Автори:
  1. Зіновій Бахор
  2. Андрій Яцейко
  3. Роман Ференсович
1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Об’єктом дослідження є вибір оптимального технічного рішення стосовно недопущення розвитку чи тривалого існування ферорезонансних процесів в розподільних електричних мережах 6-35 кВ, які працюють в режимі ізольованої нейтралі. На ймовірність виникнення та тривалість протікання ферорезонансних процесів впливає багато чинників: режим заземлення нейтралі мережі, її ємнісний струм замикання на землю мережі, тип та кількість трансформаторів напруги тощо. За результатами дослідження визначено значення ємнісних струмів замикання на землю за яких у розподільчих електричних мережах 6-35 кВ виникають стійкі ферорезонансні процеси. Величини ємнісних струмів замикання на землю мережі є визначальними для виникнення стійкого ферорезонансу, але на характер його протікання також впливають додаткові випадкові фактори, такі як: напруга мережі, стан ізоляції ліній мережі, навантаження вторинної обмотки трансформатора напруги тощо. Тому було розроблено модель оцінювання частоти появи стійкого ферорезонансного процесу в мережі на основі аналізу надійності фізичних об’єктів в умовах зовнішніх діянь та алгоритм визначення найбільш небезпечних конфігурацій схем електричних мереж стосовно пошкодження трансформаторів напруги за частотою появи в них стійкого ферорезонансного процесу та вибір оптимальних заходів по недопущенню пошкодження трансформаторів напруги.

електрична мережа
ферорезонанс
трансформатор напруги
ізольована нейтраль
аналіз надійності
  1. A. V. Zhurakhivskyi, Z. M. Bakhor, O. I. Hanus, P. P. Hovorov, A. Ya. Yatseiko, “Ferroresonance processes and protection of voltage transformers in the electrical grids of 6-35 kV: monograph”, Lviv Polytechnic Publishing House, Lviv, 2019, 324 p. (in Ukrainian)
  2. A. V. Zhurakhivskyi, Yu. A. Kens, A. Ya. Yatseiko, R. Ya. Masliak, “Ferroresonance processes in 10 kV power grids with different types of voltage transformers”, Technical Electrodynamics, No. 2, 2010, pp. 73-77. (in Ukrainian)
  3. A. V. Zhurakhivskyi, A. Ya. Yatseiko, R. Ya. Masliak, “Operation modes of voltage transformers in the electrical grids with isolated neutral”, Elektroinform, No. 1, 2009, pp. 8-11. (in Ukrainian)
  4. A. V. Zhurakhivskyi, Yu. A. Kens, A. Ya. Yatseiko, R. Ya. Masliak, “Protection of 6-35 kV electrical grids from ferroresonance processes”, Technical Electrodynamics, No. 5, 2013, pp. 70-76. (in Ukrainian)
  5. Ju. L. Saenko, A. S. Popov, “Investigation of the causes of damage of voltage transformers for insulation monitoring”, Power saving. Power engineering. Energy audit, Kharkiv, No. 7(89), 2011, pp. 59-66. (in Russian)
  6. A. V. Zhurakhivskyi, A. Ya. Yatseiko, R. Ya. Masliak, “Ferroresonance processes at the network frequency and ranges of attenuating resistors for its failure”, Bulletin of the Lviv Polytechnic National University: Electric power and electromechanical systems, No. 834, 2015, pp. 20-25. (in Ukrainian)
  7. A. I. Ganus, K. A. Starkov, “Damageability of voltage transformers in regional electrical grids of AK “Kharkovoblenergo” and measures to reduce it”, Light technics and electrical power engineering, Kharkiv, No. 1, 2003, pp. 76-81. (in Russian)
  8. A. I. Ganus, K. A. Starkov, “Influence of conditions of transient processes in electrical grids of 6-10 kV on the nature of damage of voltage transformers”, Power engineering and electrification, No. 2, 2006, pp. 5-11. (in Russian)
  9. Z. Emin, B. Zahavi, D. Auckland, Y. Tong, “Ferroresonance in electromagnetic voltage transformers: a study based on nonlinear dynamics”, IEEE Proc. on Generation, Transmission, Distribution, Vol. 144, 1997, pp. 383-387.
  10. “Rules of arrangement of electrical installations. Official publication. Ministry of Energy of Ukraine”, Publishing House “Fort”, Kharkiv, 2017, 760 p. (in Ukrainian)
  11. A. V. Zhurakhivskyi, Yu. A. Kens, R. V. Medynskyi, N. R. Zasidkovych, “Installation and testing of non-resonant voltage transformer of 6-10 kV”, Power engineering and electrification, No. 8, 2001, pp. 17-22. (in Ukrainian)
  12. A. V. Zhurakhivskyi, B. M. Kinash, A. Ya. Yatseiko, R. Ya. Masliak, “Reliability analysis of the operation of voltage transformers in the conditions of ferroresonant actions”, Technical Electrodynamics, No. 5, 2010, pp. 47-51. (in Ukrainian)
  13. T. Van Craenenbroeck (2003) Discussion of Modeling and Analysis Guidelines for Slow Transients. III. The Study of Ferroresonance. IEEE Transactions on Power Delivery, 18(4), 1592. doi: 10.1109/TPWRD.2003.810943.
  14. Arroyo, A., Martinez, R., Manana, M., Pigazo, A., Minguez, R. (2019) Detection of Ferroresonance Occurrence in Inductive Voltage Transformers through Vibration Analysis. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 106, 294-300. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2018.10.011.
  15. Enrique, R., Pineda, P., Rodrigues, R., Aguila Tellez, A. (2018) Analysis and Simulation of Ferroresonance in Power Transformers using Simulink. IEEE Latin America Transactions, 16(2), 460-466. doi: 10.1109/TLA.2018.8327400.
  16. Abdelazim, T., Dionise, T. J., Yanniello, R. (2016) A Case Study of Voltage Transformer Failures in a Modern Data Center: Analysis, Mitigation, and Solution Implementation. IEEE/IAS 52nd Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference (I&CPS), 1-11. doi: 10.1109/ICPS.2016.7490257.
  17. Abdelazim, T., Dionise, T. J., Yanniello, R. (2016) Protecting Voltage Transformers from Switching Induced Transients and Ferroresonance. 2016 IEEE-IAS/PCA Cement Industry Technical Conference, Dallas, TX, 1-17. doi: 10.1109/CITCON.2016.7742671.