РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ПРОЦЕДУРИ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ЗОН ЗАХИСТУ БЛИСКАВКОВІДВОДІВ ЗА МІЖНАРОДНИМ СТАНДАРТОМ IEC 62305
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2023.04.13Ключові слова:
метод сфери, що котиться, стрижньовий блискавковідвід, зона захисту, енергооб’єкт, підстанція, полігональна сіткаАнотація
Продовжено серію публікацій щодо проблеми захисту від проявів блискавки в електричних станціях та підстанціях, особливо в умовах зниження стабільності функціонування енергосистеми України. Додатково актуальність роботи аргументовано збільшенням грозової активності на планеті в цілому та даними національної енергокомпанії в Україні, що призводить до аварійних вимкнень на лініях електропередачі. Розроблено систему алгоритмів для обчислювальної процедури при розрахунку зон захисту системи, яка складається з багаточисельних стрижньових і тросових блискавковідводів та захисних сіток, за методом сфери, що котиться. Зазначено, що більшість стратегічних енергооб'єктів в Україні мають системи блискавкозахисту, побудовані згідно застарілих стандартів, тому необхідна їх перевірка та модернізація з урахуванням діючих нормативних документів. Розроблено узагальнений алгоритм побудови зони захисту з використаннням методу Делоне та отриманих раніше математичних виразів, який в свою чергу складається з підалгоритмів: побудови полігональної сітки по точкам координат блискавковідводів, знаходження зон торкання сфери вершин полігональної сітки, побудови сітки вузлів точок аналізу, знаходження координати висоти для кожної точки аналізу, побудова поверхні захисту по координатам сітки вузлів точок аналізу. Виконано програмну реалізацію та показано приклад застосування алгоритмів при розрахунку захищеності діючої підстанції класом напруги 150 кВ. Наведено загальні особливості програмної реалізації в програмному комплексі LiGro. Розроблений програмний продукт знайшов своє застосування при модернізацію існуючих систем блискавкозахисту діючих енергетичних об’єктів України класом напруги 35-750 кВ.
Посилання
Analysis of modern foreign and domestic experience in installing lightning protection systems for electrical network facilities. K. NEK "UKRENERGO". 2012. 75 p.
Holle R. L., Cooper M. A. Overview of lightning injuries around the World. In: The 11th Asia-Pacific international conference on lightning. June 12–14, Hong Kong, China, 2019, pp. 1-5.
Guidelines for Installation of Lightning Protection Systems for Buildings and Structures (RD 34.21.122–87). Moskva, Energoatomizdat, 1989, 56 p.
State standard of Ukraine B V.2.5-38:2008 Engineering equipment of buildings and structures. Lightning protection of buildings and structures. Kyiv, DNDPVTI Energoperspectyva, 2008, 54 p.
Koliushko D. G., Rudenko S. S., Kiprych S. V. Analysis of the state of the external lightning protection system for operating energy objects. Electrical engineering & electromechanics, 2020, no. 5, pp. 66-70, doi: 10.20998/2074-272X.2020.5.10.
State standard of Ukraine EN 62305:2012 Protection against lightning. (IEC 62305: 2011, IDT). Kyiv: State Standard of Ukraine, 2012, 419 p.
Bazelyan E. M. Rationing of lightning protection in Russia. The main problems and ways to improve. III Russian conference on lightning protection. St.-Peterburg, 2012, pp. 372-382.
Komarov V. I. To the question of designing an external lightning protection system by the rolling sphere method. Naukovyi ogliad, 2014, No 3(4), pp. 100-105.
Dung L. V., Petcharaks K. Lightning protection systems design for substations by using masts and Matlab. International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering, 2010, Vol. 4, No. 5, pp. 562-566.
Petcharaks N. Lightning protection zone in substation using mast. KKU Engineering Journal, 2013, No 40(1), pp. 11-20.
Istomin О. Ye., Koliushko D. G., Kiprych S. V., Rudenko S. S. Construction problems of volume protected by air-termination rod for the Ukrainian nuclear power plant under standard EN 62305. Problems of Atomic Science and Technology, 2019, No. 5(123), pp. 100-104.
Koliushko D. G., Istomin O. Ye., Rudenko S. S., Kiprych S. V. Mathematical model of the protection zone during an arbitrary configuration of the air-termination rods location. Tekhnichna Elektrodynamika, 2020, 1, pp. 3-9, doi: 10.15407/techned2020.01.003.
Lee D. T., Schachter B. J. Two Algorithms for Constructing a Delaunay Triangulation. Int. J. Computer Information Sci., 1980, no 9, pp. 219-242.
Okabe A., Boots B., Sugihara K. Spatial Tessellations: Concepts and Applications of Voronoi Diagrams. New York. Wiley, 1992.
Preparata F. R. and Shamos M. I. Computational Geometry: An Introduction. NY. Springer-Verlag, 1985.
State standard of Ukraine DSTU EN 62305-3:2021 Protection against lightning. Part 3. Physical damage to buildings (structures) and danger to life. (Kyiv: State Standard of Ukraine, 2022, 127 p.
D’Alessandro F. New Approach for Lightning Protection of Substations. IEEE 2019 2nd International Conference on High Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS), Denpasar, Indonesia, 2019, pp. 001-007, doi: 10.1109/ICHVEPS47643.2019.9011036.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Денис Коліушко , Олександр Істомін , Сергій Руденко, Світлана Кіприч , Олег Глєбов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
