Авторы: В.В. Вахнина, д.т.н., А.А. Кувшинов, д.т.н., А.Н. Черненко, к.т.н., Тольяттинский Государственный Университет, А.Ю. Хренников, д.т.н., АО «НТЦ ФСК ЕЭС»

Authors: V.V. Vakhnina, A.A. Kuvshinov, A.N. Chernenko, Togliatti State University, A.Yu. Khrennikov, “STC FGC UES”, JSC

 

Ключевые слова: синхронный генератор; блочный трансформатор; геомагнитные возмущения; геоиндуцированный ток.

Keywords: synchronous generator; block transformer; geomagnetic disturbances; geoinduced current.

 

Аннотация: Проведено моделирование блока генератор — трансформатор, выдающего мощность в электроэнергетическую систему по протяженной воздушной линии в условиях геомагнитных возмущений. Выбрана математическая модель геоэлектрического поля с линейным нарастанием интенсивности как наиболее информативная для определения порогового уровня интенсивности, превышение которого начинает оказывать влияние на функционирование блока генератор — трансформатор. Определен гармонический состав тока статора при одностороннем насыщении магнитной системы блочного трансформатора при различных потенциалах заземляющего устройства.

Показано, что наиболее значимой является вторая гармоника тока статора, ток которой может достигать 53 % номинальной величины статорного тока. Обоснована возможность возникновения вибрации ротора с частотой 300 Гц в результате взаимодействия прямой волны магнитодвижущей силы, возбуждаемой основной гармоникой статорного тока, и обратной волны магнитодвижущей силы второй гармоники статорного тока.

Abstract: A simulation of a generator-transformer block, delivering power to an electrical power system by an extended overhead line under geomagnetic disturbances, was carried out. A mathematical model of the geoelectric field with a linear increase in intensity is chosen as the most informative for determining the threshold level of intensity, the excess of which begins to affect the functioning of the generator-transformer block. The harmonic composition of the stator current is determined at one-sided saturation of the magnetic system of the block transformer at different potentials of the grounding device. It is shown that the second harmonic of the stator current is the most significant, the current of which can reach 53 % of the nominal value of the stator current. The possibility of rotor vibration with a frequency of 300 Hz as a result of the interaction of the direct wave of the magnetomotive force excited by the main harmonic of the stator current and the back wave of the magnetomotive force of the second harmonic of the stator current is substantiated.