2025/10/02 by Хренников, А.Ю., Кувшинов, А.А., Вахнина, В.В.
paper · doi:10.71527/ep.en.2025.07.006
Показано, что геомагнитные бури представляют реальную угрозу для электроэнергетических систем не только Арктической зоны России, но и территорий средних широт в связи с многолетним природным трендом смещения магнитного полюса с территории Канады в направлении российского сектора Арктики. Определены основные недостатки известных систем резистивного заземления нейтрали силового трансформатора для защиты от воздействия геоиндуцированных токов, заключающиеся в необходимости использования дополнительного разнородного электрооборудования для защиты заземляющего резистора от токов однофазных коротких замыканий и изоляции нейтрали от перенапряжений. Предложены количественные критерии, позволяющие выбирать сопротивление заземляющего резистора, обеспечивающее ограничение геоиндуцированных токов до безопасного для силового трансформатора уровня, не вызывающее насыщение магнитной системы. Сформулированы требования к системе резистивно-тиристорного заземления нейтрали силового трансформатора с учётом ограничений, накладываемых нормативными документами на заземляющие устройства. Разработана система резистивно-тиристорного заземления нейтрали с автоматическим переходом в режим резистивного заземления при насыщении магнитной системы под воздействием геоиндуцированных токов и возвратом в режим глухозаземлённой нейтрали после прекращения геомагнитной бури. Показано, что фототиристоры с интегрированной в кремниевую структуру внутренней самозащитой от пробоя при прямых перенапряжениях и силовые кремниевые резисторы в качестве силовых компонентов позволяют реализовать систему резистивно-тиристорного заземления без дополнительного электрооборудования. Определены электрические воздействия на силовые компоненты системы резистивно-тиристорного заземления с учётом номинальной мощности и напряжения силового трансформатора и степени несимметрии фазных напряжений. Представлены результаты полевых испытаний канала мониторинга геоиндуцированных токов в нейтрали силового трансформатора ОРЦ-135000/500/13,8 пятой трансформаторной группы Жигулёвской ГЭС в период геомагнитной бури 29 июня 2013 г.