Дугові перенапруги у змішаній повітряно-кабельній електричній мережі 35 кВ

Розподільні електричні мережі напругою 35 кВ здебільшого використовуються для живлення споживачів електроенергії, які розташовані у сільській місцевості. Ці мережі, які в основному мають повітряні лінії, нормально функціонують за радіальним принципом, хоча у більшості випадків вони виконані замкненими або з двостороннім живленням. За останні роки змінюється структура електричних мереж 35 кВ, вони перетворюються з повітряних у повітряно- кабельні за рахунок будівництва у сільській місцевості кабельних ліній напругою 35 кВ, які у більшості випадків виконують кабелями з ізоляцією із зшитого поліетилену. Це призводить до значного збільшення ємнісного струму замикання на землю. Електричні мережі 35 кВ працюють з ізольованою нейтраллю або з нейтраллю, заземленою через дугогасний реактор, якщо ємнісний струм замикання на землю в мережі перевищує 10 А. На даний час, якщо електрична мережа 35 кВ обладнана пристроями селективного захисту від однофазного замикання на землю, що діють на вимикання пошкодженого приєднання, то компенсацію ємнісного струму не виконують. Зміна структури електричних мереж за рахунок нових кабельних ліній призводить до зміни параметрів мереж, а саме до збільшення їх ємнісного струму замикання на землю. Це впливає на характер дугових електромагнітних перехідних процесів в електричних мережах та до зростання рівня перенапруг під час дугових замикань фази на землю.

Наведено результати дослідження комп’ютерного моделювання перехідних процесів у конкретній електричній мережі 35 кВ з ізольованою нейтраллю під час дугових замикань фази на землю. Отримані при цьому максимальні кратності перенапруг перевищують теоретично очікувані за відомими теоріями виникнення та розвитку перенапруг. Показано розподіл перенапруг в мережі та вплив кабельної лінії на їх кратність.