Исследование теплового состояния автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кв

ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблему надежности функционирования малогабаритных пунктов коммерческого учета электрической энергии (ПКУ), основанных на нетрадиционных измерительных преобразователях тока и напряжения (катушка Роговского и резистивный делитель). Выявить наиболее тяжелые климатические условия, в которых могут эксплуатироваться ПКУ. Выполнить исследования теплового состояния ПКУ в различных режимах работы сети, а также при проведении высоковольтных испытаний. Определить условия, при которых тепловыделение на резистивном делителе достигает максимального значения. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялись трехмерные гибридные полевые и цепные имитационные модели, рассчитываемые методом конечных элементов и методами теории линейных электрических цепей. Разработанные имитационные модели позволяют проводить исследования не только в нормальных, но и в аварийных режимах работы электрической сети, при грозовых и импульсных перенапряжениях, испытаниях изоляции и наличии инсоляции. РЕЗУЛЬТАТЫ. Приведены результаты исследований теплового состояния автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии класса напряжения 6(10) кВ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. При использовании резистивного делителя в качестве первичного преобразователя напряжения наибольшее тепловыделение происходит при дуговых перемежающийся однофазных замыканиях на землю по теории Петерсона. Результаты выполненных исследований показали, что расчет ПКУ, основанного на резистивном делителе напряжения, должен выполняться на имитационных моделях с учетом инсоляции и суточного графика изменения максимальной температуры воздуха.

1. Основные положения концепции интеллектуальной энергосистемы с активно - адаптивной сетью. Москва, 2012. 51 с. Доступно по: https:// www.fskees.ru/upload/docs/ies_aas. Ссылка активна на 22 октября 2020.

2. Концепция «Цифровая трансформация 2030». Москва, 2018 г. 31 с. Доступно по: https://www.rosseti.ru/Kontseptsiya_Tsifrovaya_transformatsiya_2030. Ссылка активна на 22 октября 2020.

3. Colak I., Bayindir R, Sagiroglu S. The Effects of the Smart Grid System on the National Grids. icSmartGrid: Proceedings of the conference 8th International Conference on Smart Grid; 17-19 June 2020; Paris, France; 2020.

4. Agalgaonkar Y.P., Hammerstrom D.J. Evaluation of Smart Grid Technologies Employed for System Reliability Improvement: Pacific Northwest Smart Grid Demonstration Experience // IEEE Power and Energy Technology Systems Journal. 2017. V. 4. N2. pp. 24-31.

5. Bansal P., Singh A. Smart metering in smart grid framework: A review. PDGC: Proceedings of the conference Fourth International Conference on Parallel, Distributed and Grid Computing; 22-24 Dec. 2016; Waknaghat, India; 2017.

6. Грачева Е.И., Садыков Р.Р., Хуснутдинов Р.Р., Абдуллазянов Р.Э. Исследование параметров надежности низковольтных коммутационных аппаратов по эксплуатационным данным промышленных предприятий // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019. Т. 21. № 1-2. С. 10-18.

7. Васев А.Н., Мисбахов Р.Ш., Зиганшина А.И., Федотов В.В. Комбинированные системы сбора и передачи технологической и диагностической информ ации АСУТП электроустановок // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2018. Т. 20. № 11-12. С. 16-26.

8. Agalgaonkar Yashodhan P., Hammerstrom Donald J. Evaluation of Smart Grid Technologies Employed for System Reliability Improvement: Pacific Northwest Smart Grid Demonstration Experience // IEEE Power and Energy Technology Systems Journal. 2017. V. 4. |№ 2. pp. 24-31.

9. Li Zhe, Dai Y., Wang Q., Dong X. Application of High-Voltage Electrical Energy Meter in Smart Grid. ICMCCE: Proceedings of the 3rd International Conference on Mechanical, Control and Computer Engineering; 14-16 Sept. 2018; Huhhot, China; 2018.

10. Zhang A., Song S., Wang Ch., et al. Research of an integrated high-voltage energy metering device. CCC: Proceedings of the 36th Chinese Control Conference; 26-28 July 2017; Dalian, China; 2017.

11. Gebauer J., Podešva P., Fojtík D., Mahdal M. The Welding Current and Voltage Smart Sensor. ICCC: Proceedings of the conference 20th International Carpathian Control Conference; 26-29 May 2019; Krakow-Wieliczka, Poland; 2019.

12. Аль-Аомари О., Ваньков Ю.В., Костылева Е.Е., Валиев Р.Н. Методика обработки результатов тепловизионных обследований высоковольтного оборудования. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015; №11-12. С. 80-86.

13. Дмитриев А.В., Валиев И.И., Дмитриева О.С. Исследование работы термоэлектрического преобразователя в системе охлаждения энергетического оборудования. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2015; № 11-12. c. 60-63.

14. Pengbo Yin, Zuoming Xu, Wei Hu, et al. Temperature Homogenization Technology of Current Carrying Conductor in the Valve Side Bushing of Converter Transformer Based on the Heat Pipe Theory. ICHVE: Proceedings of the IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application; 6-10 Sept. 2020; Beijing, China; 2020.

15. Xiaoling Yu, Zhiyuan Liu, Quanke Feng, et al. Research on a gravity heat pipe for high voltage vacuum interrupter. Proceedings of the 23rd International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum; 15-19 Sept. 2008; Bucharest, Romania; 2008.

16. Blumenfeld P.E., Prenger C., et al. High temperature superconducting current lead test facility with heat pipe intercepts// IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 1999. V. 9. № 2. pp. 527-530.

17. Kang B., Hou T., Bu Z., et al. High-voltage electrical energy meter with measurement chips floating at 10 kV potentials // IET Science, Measurement & Technology. 2016. V. 10. N3. pp. 159-166.

18. Xin Y., Mingshuai Ch., Xinyang Li, et al. Research of three-phase high-voltage energy metering device. CAC: Proceedings of the conference Chinese Automation Congress; 20-22 Oct. 2017; Jinan, China; 2018.

19. Журавлев А.А. Высоковольтный резистивный делитель на базе литого микропровода в стеклянной изоляции на рабочие напряжения 6-24 кВ переменного тока промышленной // Проблемы региональной энергетики. 2008. №3. С. 104-117.

20. Denicolai M., Hällström J. A Self-balanced, Liquid Resistive, High Impedance HV Divider. Proceedings of the XIVth International Symposium on High Voltage Engineering; 25-

21. August 2005; Tsinghua University, Beijing, China; 2005. Paper J-05. Доступно по: http://www.saunalahti.fi/dncmrc1/wprobe/wprobe.pdf. Ссылка активна на 23 октября 2020.

22. Yongdong Li, Qing-da Meng, Po, Yang Zheyuan Zhao, et al. Analysis on the Influence Factors of Capacitor Voltage Transformer Dielectric Loss Measurement // Energy and Power Engineering. 2013. №5. pp. 1240-1242.

23. Воробьева Е.А. Совершенствование принципов выполнения адаптивных токовых и адмитансных защит от замыканий на землю в кабельных сетях 6-10 кВ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иваново; 2018. Доступно по: http://ispu.ru/files/Avtoreferat_Vorobea_E.A..pdf. Ссылка активна на 23 октября 2020.

24. Petersen W. Der aussetzende (intermittierende) Erdschluss // ETZ. 1917. H. 37, 38.

25. Peters I.E. Voltage Induced by Arcing Ground // Tr. AIEE. 1923. P. 478.

26. Беляков Н.Н. Исследование перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6 и 10 кВ с изолированной нейтралью // Электричество. 1957. № 5. С. 31–36.

27. Пыжов В.К., Смирнов Н.Н. Системы кондиционирования, вентиляции и отопления. Москва, Вологда: Инфра-Инженерия, 2019. 528 с.

28. Погосян Х.П. Воздушная оболочка земли. Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1962 291 с.

29. Шульгин А.М. Климат почвы и его регулирование. Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1967. 302 с.

30. Горюнов В. Однофазное замыкание на землю. Можно ли решить проблему? // Новости электротехники. 2017. №2(104). Доступно по: http://www.news.elteh.ru/arh/2017/104/04.php. Ссылка активна на 23 октября 2020.

31. Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6–10 кВ. М:

32. НТФ «Энергопрогресс», 2001. 104 с.