Вопросы проектирования передач и вставок постоянного тока (соответственно ППТ и ВПТ) за рубежом достаточно подробно освещены в литературе [1–7] на примере их широкого внедрения в практику энергетического строительства. Отечественная электроэнергетика также нуждается в освоении новых технологий разработки и производства электрооборудования на постоянном токе, ключевыми элементами которого являются высоковольтные вентили (далее – вентили) и преобразовательные трансформаторы.
Цель статьи состоит в описании принципов координации изоляции указанного электрооборудования с учетом современных подходов.
Координация изоляции сводится к согласованию электрической прочности изоляции оборудования с уровнем защиты разрядников или ОПН для снижения приемлемой вероятности повреждения изоляции с учетом возникающих при эксплуатации перенапряжений.
Особенность координации изоляции ППТ и преобразовательной подстанции (ПС) сравнительно с переменным током связана со следующим:
– каскадное соединение преобразовательных мостов с разными уровнями изоляции относительно земли;
– учет вольт-амперных характеристик вентилей и характер их коммутации;
– наличие фильтров и конденсаторных батарей на сторонах переменного и постоянного тока;
– наличие индуктивностей преобразовательных трансформаторов и реакторов в составе ПС.
Координация изоляции позволяет с помощью расчетов определить испытательные напряжения оборудования и изоляционные расстояния между токоведущими частями и от них до земли. Полученные значения определяют габариты и стоимость оборудования и ПС. Порядок выполнения расчетов следующий:
– определяют по методике [1] уровни наибольших рабочих напряжений между расчетными точками 0-8 и между ними и землей в схеме рис. 1;
– находят расчетом и моделированием уровни воздействующих грозовых и коммутационных импульсных перенапряжений (соответственно ГИ и КИ) без учета разрядников;
– в случае превышения значений ГИ и КИ допустимого уровня изоляции оборудования устанавливают разрядники в соответствующих точках ПС;