Pomiary i analiza przepięć oraz ocena ich skutków w sieciach średniego i wysokiego napięcia

W warunkach pracy ustalonej (określanej najczęściej jako normalne warunki pracy),
gdy wytwarzana energia elektryczna jest zużywana przez urządzenia odbiorcze,
w systemie panuje stan równowagi elektromagnetycznej. Gdy wielkości lub parametry
charakteryzujące pracę urządzeń osiągają wartości odbiegające od granicznych
warunków pracy normalnej, w systemie występuje stan nieustalony. Nowy stan
powoduje zakłócenie równowagi procesów elektromagnetycznych, któremu towarzyszą
szybkozmienne przepływy energii między polem magnetycznym w elementach
indukcyjnych i polem elektrycznym w elementach pojemnościowych. Z punktu
widzenia charakteru zjawisk towarzyszących stanom nieustalonym można je podzielić
na zjawiska falowe: elektromagnetyczne, elektromechaniczne i cieplne. Granice
między nimi nie są ściśle określone, gdyż często istnieje możliwość zakwalifikowania
danego zjawiska do więcej niż jednej grupy.
Wymiana energii między polem magnetycznym i polem elektrycznym powoduje
powstawanie zakłóceń elektromagnetycznych, których konsekwencją może być
zmiana wartości napięcia. Każdy wzrost napięcia w urządzeniu elektrycznym powyżej
jego najwyższego napięcia roboczego jest przepięciem.
Powstawanie przepięć wpływa najczęściej negatywnie na układy izolacyjne urządzeń
znajdujących się w sieciach elektroenergetycznych - służących do wytwarzania,
przesyłu, rozdziału i użytkowania energii elektrycznej. Przepięcia są bardzo zróżnicowane
pod względem postaci przebiegów w czasie. Są one narażeniami, które
mogą mieć bardzo duże wartości szczytowe oraz - niebezpieczne dla izolacji wzdłużnej
urządzeń elektroenergetycznych - duże stromości przebiegów czasowych. Działania
podejmowane w tym zakresie zmierzają do ich ograniczania do takich wartości,
które układy izolacyjne są w stanie wytrzymać bez przeskoku lub przebicia. Zatem,
znajomość przepięć i ich parametrów jest wskazana ze względu na konieczność:
- ustalenia wymagań w zakresie doboru urządzeń ochrony od przepięć, takich jak
ograniczniki przepięć, układy łukoochronne, dławiki i in.,
- ustalenia wymagań w zakresie doboru, napięć probierczych oraz wytrzymałości
elektrycznej takich elementów systemu, jak maszyny elektryczne, transformatory,
dławiki, osprzęt do linii kablowych (mufy, głowice),
- ustalenia wymagań w zakresie dobom aparatów zainstalowanych w systemie,
- opracowania niezbędnych układów probierczych do badania urządzeń
łączeniowych i służących do ochrony od przepięć,
- analizowania przyczyn awarii.
Mając to na uwadze, autor monografii podjął się zadania polegającego na scharakteryzowaniu
procesów przepięciowych występujących w sieciach elektroenergetycznych.