Шаговые алгоритмы расчета волновых процессов в задачах грозозащиты электрических подстанций

Удар молнии в воздушную линию электропередач вызывает волну перенапряжения, которая может быть опасна для электрооборудования электрических подстанций. Моделирование волновых процессов обычно проводится в программе EMTP на основе цепных схем. Проблемой является осцилляция напряжения при воздействии импульса тока с коротким фронтом, что связано с использованием формулы трапеций для интегрирования дифференциальных уравнений. Комбинация формулы трапеций с неявной формулой Эйлера, предлагаемая в EMTP, не решает проблемы. Идея работы заключается в адаптации и применении хорошо разработанных цепно-полевых моделей, методов и программ теории заземления в задачах грозозащиты. Тогда волновые процессы моделируются совместно с процессами растекания тока в заземлителях. Показаны очевидные преимущества формул интегрирования высокого порядка Влаха и Синхгала по сравнению с формулой трапеций. В качестве практического примера рассчитаны волны перенапряжения на силовом и измерительном трансформаторе подстанции, обусловленные ударом молнии в опору воздушной линии с перекрытием изоляции. Показан эффект от установки ОПН.