Надежность работы сетей собственных нужд тепловых электростанций определяет работоспособность сложного технологического цикла, которым является производство электроэнергии. Аварийное отключение механизмов собственных нужд приводит к снижению мощности, выдаваемой в сеть генераторами, а иногда требует полного сброса нагрузки и отключения генератора. Основными потребителями собственных нужд являются высоковольтные двигатели, повреждение которых чаще всего начинается с возникновения однофазного замыкания на землю.Целью работы является исследование переходных процессов в контуре нулевой последовательности сетей собственных нужд тепловых электростанций, выявление особенностей протекания данных процессов, факторов, влияющих на результирующие кратности дуговых перенапряжений. Для исследования переходных процессов использована математическая модель, созданная в пакете MATLAB/Simulink. Параметры измерительного трансформатора напряжения (ТН) определены экспериментально.Результаты исследований показали, что в сетях с током замыкания на землю порядка 5 А возможно возникновение феррорезонансных явлений. Область существования устойчивого феррорезонанса определяется количеством параллельно работающих ТН. При этом на один ТН зона существования субгармонического феррорезонанса соответствует емкости сети 0,085-0,62 мкФ. Исследованы процессы однофазного дугового замыкания с учетом стохастического поведения заземляющей дуги. Доказано, что кратность дуговых перенапряжений пропорциональна напряжению пробоя. При нормальном законе распределения напряжения пробоя кратности перенапряжений также распределены нормально. Исследованы режимы работы микропроцессорной направленной защиты от однофазных замыканий на землю в режиме дугового замыкания. Доказано, что при корректной настройке данной защиты она способна действовать селективно при неустойчивых замыканиях. Перспективным направлением дальнейших теоретических и практических исследований в этой области является экспериментальное определение частотных характеристик измерительных трансформаторов тока и напряжения и исследование переходных процессов с учетом нелинейных свойств измерительных трансформаторов.

The reliability of the network's auxiliary of thermal power plants determines the performance of a complex technological cycle, which is the production of electricity. Emergency turning off of mechanisms of auxiliary reduces the power delivered to the network from generators, and it sometimes requires a full load dropping and turning off of the generator. The main consumers of auxiliary are high-voltage engines, whose damage most frequently begins with the appearance of a single-phase earth fault.The purpose of the article is a study of transients in the zero sequence circuit networks of auxiliary of thermal power plants, revealing the features of the flow of these processes, the factors affecting the resulting arc overvoltages. In order to study transients it is used the mathematical model created in the package MATLAB/Simulink. Parameters of voltage transformer (VT) are determined experimentally.The results of studies showed that in networks with earth fault current about 5 A it’s possible occurrence of ferroresonance phenomenon. The domain of existence of steady ferroresonance depends by the number of parallel working VT. In this case the domain of existence of subharmonic ferroresonance corresponds to the capacity of network 0,085-0,62 μF related to one VT. The processes of single-phase arc fault taking into account the stochastic behavior of the grounding arc were investigated. It is proved that the frequency rate of arc overvoltages is proportional to breakdown voltage. At the Gaussian distribution of breakdown voltage the frequency rate of arc overvoltages are also distributed Gaussian function. The operation modes of the microprocessor directed protection from single-phase ground fault in the arcing fault mode were investigated. It’s proved that the correct setting of this protection is able to act selectively in the unstable faults. Long-term direction of further theoretical and practical research in this area is the experimental determination of the frequency characteristics of the measuring current and voltage transformers and research of transients with the nonlinear properties of the measuring transformers.

Надійність роботи мереж власних потреб теплових електростанцій визначає працездатність складного технологічного циклу, яким є виробництво електроенергії. Аварійне відключення механізмів власних потреб призводить до зниження потужності, що видається в мережу генераторами, а іноді вимагає повного скидання навантаження і відключення генератора. Основними споживачами власних потреб є високовольтні двигуни, пошкодження яких найчастіше починається з виникнення однофазного замикання на землю.Метою роботи є дослідження перехідних процесів в контурі нульової послідовності мереж власних потреб теплових електростанцій, виявлення особливостей протікання даних процесів, факторів, що впливають на результуючі кратності дугових перенапруг. Для дослідження перехідних процесів використана математична модель, створена в пакеті MATLAB/Simulink. Параметри вимірювального трансформатора напруги (ТН) визначені експериментально.Результати досліджень показали, що в мережах із струмом замикання на землю близько 5 А можливе виникнення ферорезонансним явищ. Область існування стійкого ферорезонансу визначається кількістю паралельно працюючих ТН. При цьому на один ТН зона існування субгармонійного ферорезонансу відповідає ємності мережі 0,085-0,62 мкФ. Досліджено процеси однофазного дугового замикання з урахуванням стохастичної поведінки заземлюючої дуги. Доведено, що кратність дугових перенапруг пропорційна напрузі пробою. При нормальному законі розподілу напруги пробою кратності перенапруг також розподілені нормально. Досліджено режими роботи мікропроцесорного спрямованого захисту від однофазних замикань на землю в режимі дугового замикання. Доведено, що при правильному налаштуванні даного захисту він здатен діяти селективно при нестійких замиканнях. Перспективним напрямом подальших теоретичних та практичних досліджень у цій галузі є експериментальне визначення частотних характеристик вимірювальних трансформаторів струму та напруги і дослідження перехідних процесів з урахуванням нелінійних властивостей вимірювальних трансформаторів.