Авторы: А.В. Шурупов – ОИВТ РАН, А.В. Козлов – ОИВТ РАН, В.Е. Фортов – ОИВТ РАН
Аннотация: Развитие электроэнергетики тесно связано с общим развитием экономики страны и характеризуется ростом электрических нагрузок, увеличением генерирующих мощностей, созданием крупных объединённых энергосистем. Неизбежным следствием этого является рост токов короткого замыкания (КЗ), прежде всего в регионах с высокой плотностью потребления электроэнергии, таких как мегаполисы. Увеличение токов короткого замыкания приводит к росту повреждений трансформаторов, обмоток генераторов, компенсаторов, реакторов и иных электрических аппаратов и устройств. Основные пути решения проблемы связаны с применением различных способов и методов по ограничению токов КЗ.
В статье рассматриваются принципы построения токоограничивающих устройств (ТОУ) на основе высоковольтных коммутаторов взрывного типа. Предложена новая концепция построения таких коммутаторов для работы в сетях напряжением 110 кВ и выше и, как следствие, предложены схемные решения по ТОУ. Решениями предусмотрено быстрое отключение (ограничение) тока КЗ с одновременным ограничением перенапряжения и рассеянием энергии сети. Обсуждаются технические решения по безындукционному резистору и специальному токоограничивающему реактору.
Во второй части статьи представлены материалы по разработке и стендовым испытаниям опытного образца токоограничивающего устройства напряжением 220 кВ (ТОУ-220) на основе высоковольтных коммутаторов взрывного типа. ТОУ-220 разработан для объединения секций шин напряжением 220 кВ на ПС «Каскадная» 500 кВ МЭС Центра. Представлены материалы стендовых испытаний ТОУ-220 в Центре по испытаниям и сертификации ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» и ФГУП ГНЦ РФ ТРИНИТИ.
В заключении обсуждаются сравнительные характеристики основных вариантов решения проблемы токов КЗ. Сделан вывод по совокупности параметров о перспективности решения проблемы токов КЗ с помощью ТОУ на основе нового поколения высоковольтных коммутаторов взрывного типа.
