Монополярний режим роботи передач постійного струму в складі магістральних електричних мереж України

Автор(и)

  • V.V. Kyryk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-0419-8934
  • A.V. Bilyk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-9822-0612

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6761-2020-1-3

Ключові слова:

передачі постійного струму, монополярний режим, заземлюючий електрод, вставка постійного струму, силові трансформатори

Анотація

Мета роботи. Виконати аналіз умов роботи вставок постійного струму в монополярному режимі розміщених в межах підстанцій змінної напруги  та провести дослідження виникнення постійного струму намагнічування в обмотках  силових трансформаторів змінного струму, котрі попадають в зону дії наведеного потенціалу.

Методи дослідження. В основу роботи покладено теоретичні дослідження питань пов'язаних з роботою силового обладнання змінної напруги в зоні дії наведеного потенціалу у  зарубіжних країнах. Обробка результатів дослідження виконувалася з використанням сучасного прикладного програмного забезпечення: MathCAD, Power Factory.

Отримані результати. В процесі виконання роботи було отримано результати, які свідчать про  понаднормовані значення постійного струму намагнічування обмоток автотрансформаторів на підстанції Вінницька 750 кВ, при розташуванні перетворювальної підстанції в Західноукраїнській енергосистемі України, на підстанції Західноукраїнська 750 кВ. При роботі напівпровідникових перетворювачів в уніполярному режимі, постійний  струм намагнічування перевищує допустимі норми на 13% для підстанцій 330 кВ і більше ніж в 7 разі для підстанцій 750 кВ.

Наукова новизна. Авторами проведено теоретичне дослідження, одного із можливих варіантів реалізації передачі постійного струму в Україні й визначено ризики пов'язані з монополярним режимом роботи передачі постійної напруги.

Практична цінність. Результати роботи можуть бути використанні при проектуванні нових передач постійного струму (вставок постійного струму) в енергосистемі України з метою збільшення її експортних можливостей, а також при дослідженні можливих режимів роботи передач постійного струму в складі систем змінної напруги.

Біографії авторів

V.V. Kyryk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ

д-р техн. наук, професор, зав. каф. електричних мереж та систем Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ

A.V. Bilyk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ

аспірант кафедри електричних мереж та систем Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ

Посилання

[1] Kyryk V.V., Bilyk A.V. Transmitters of DC as an instrument for the development of power interconnections. Proceedings of the XVII International Scientific and Practical Conference "Renewable Energy and Energy Efficiency in the 21st Century", September 29-30, 2016, Kyiv, NTUU KPI. -pp.145-148.

[2] Bilyk AV Features of integration of systems of permanent-th in the main networks of alternating voltage - Proceedings of the Institute of electrodynamics of the National academy of sciences of Ukraine.-2017.-№46.-pp.30-34

[3] Vinokurova Ye.V., Vorona S.S., Kyryk VV, Dremov V.V. Assessment of the induced voltage on the power transmission line with voltage of 10 kV / Hydroelectric power station of Ukraine. - 2014 - # 4. - pp. 42-43.

[4] Guihua Mei, Yuanzhang Sun, Yancun Liu Simulation on DC Current Distribution in AC Power Grid under HVDC Ground-Return-Mode − Scientific Research J. Electromagnetic Analysis & Applications, DOI: 10.4236/jemaa.2010.27054, vol. 2, ISSN 1727-9895, 2010, pp. 418-423.

[5] Jin Enshu, Yu Kuiying, Chai Fangsen Effects of DC magnetic bias on differential protection of transformer − The International Conference on Advanced Power System Automation and Protection, DOI: 10.1109/APAP.2011.6180789, 2011, pp. 2182-2186.

[6] Yang Yongming, Liu Xingmou, Yang Fan Soil Structure Effect on Transformer DC Bias − IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), DOI: 10.1109/ICIT.2014.6894954 , Feb. 26 - Mar. 1, 2014, Busan, Korea, pp. 535-540

[7] Yan Li, Yanchao gao, Longnv Li, Di Zhang, Fangxu Han Effects of DC Magnetic Bias on the Magnetic and Sound Fields of Transformer − Energy and Power Engineering, doi:10.4236/epe.2013.54B209, 2013, 5, 1097-1100

[8] Xuesong Zhou, Zhihao Zhou and Youjie Ma Research on DC magnetic Bias of Power Transformer − International Workshop on Information and Electronics Engineering (IWIEE), 2012, pp. 452-455

[9] Zhang Bo,Zhao Jie,Zeng Rong,et al.Estimation of DC Current Distribution in AC Power System Caused by HVDC Transmission System in Ground Return Status − Proceedings of the CSEE. 2006, pp.84-88.

[10] Bo Zhang, Jie Zhao, Rong Zeng Numerical Analysis of DC Current Distribution in AC Power System Near HVDC System − IEEE Transactions on power delivery, DOI: 10.1109/TPWRD.2007.908748, vol. 23, no. 2, April 2008, pp. 960-965

[11] Jin Enshu, Yu Kuiying,Chai Fangsen Effects of DC magnetic bias on differential protection of transformer − The International Conference on Advanced Power System Automation and Protection, DOI: 10.1109/APAP.2011.6180789, October 2011, pp.2182-2186

[12] Rong Zeng, Zhanqing Yu, Jinliang He Study on Restraining DC Neutral Current of Transformer During HVDC Monopolar Operation.− IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, DOI: 10.1109/TPWRD.2011.2161345, VOL. 26, NO. 4, October 2011, pp.2785-2791

[13] José Eduardo Telles Villas and Carlos Medeiros Portela Calculation of Electric Field and Potential Distributions Into Soil and Air Media for a Ground Electrode of a HVDC System − IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, DOI: 10.1109/TPWRD.2003.809741, VOL. 18, NO. 3, JULY 2003, pp.867-873

[14] Zubov K.N., Nemirovsky A.E. The method of calculating permalling devices of arbitrary configuration in non-sodic soils - Technical sciences, Novaifo.ru, №2, 2010. -pp.1-7

[15] Leaf Englund, Mats Lagerquist, Rebati Dass Highways HVDC in China - ABB Power Technologies, no. 4, 2003 pp.14-20

[16] STCU NEC "Ukrenergo" World experience and eco nomic efficiency of the use of power converters and DC inserts for parallel operation of non-synchronized power systems Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine NEC "Ukrenergo" Scientific and Technical Center for Electricity, Kyiv, 2012, -pp.1-72

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-03-31

Як цитувати

Kyryk, V., & Bilyk, A. (2020). Монополярний режим роботи передач постійного струму в складі магістральних електричних мереж України. Електротехніка та електроенергетика, (1), 24–31. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2020-1-3

Номер

№ 1 (2020): Електротехніка та електроенергетика

Розділ

Електроенергетика

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 V.V. KYRYK, A.V. BILYK

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.