Назовите основные виды молниезащиты подстанции

Молниезащита подстанции (в отличие от ЛЭП) должна быть более надежной, так как внутренняя изоляция электрооборудования подстанции имеет небольшие запасы по отношению к импульсным испытательным напряжениям и не обладает свойством самовосстановления после грозового перекрытия.

Она включает в себя следующие обязательные виды защит (ТВН, Костенко[5]):

1) от прямых ударов молнии;

2) от перекрытий при ударах молнии в заземленные конструкции подстанции;

3. от волн, бегущих с линии;

4) от ударов молнии в подход линии к подстанции;

Для защиты подстанции от прямых ударов молнии используется система молниеотводов, возможны два способа защиты (подробнее смотри вопрос 6.).

Защита от обратных перекрытий

Чаще всего молниеотводы на подстанцию ставят на конструкциях, например, на порталах. При ударе в такой молниеотвод возможны перекрытия гирлянды (рис.5.1).

Напряжение на вершине молниеотвода равно:

.

Напряжение на гирлянде , где - ток молнии; - крутизна тока молнии; - индуктивность молниеотводов; - сопротивление заземления молниеотвода; - напряжение на проводе;U_0,5 – 50% импульсное пробивное напряжение гирлянды. Самый надежный способ предотвратить перекрытие – это уменьшить сопротивление заземления. Поэтому на подстанциях 110 кВ и выше сопротивление заземления должно быть Ом.

Рис. 5.1. Удар молнии в молниеотвод на портале

Но при этом дополнительно [1] от стоек конструкции ОРУ 35 кВ и выше нужно обеспечить растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в двух направлениях и на каждом направлении должно быть установлено не менее одного вертикального электрода длиной 3-5 м (подобнее смотри рис. 7.2).

На подстанциях 35 кВ R_Зслишком большое ( 10 Ом), поэтому грозоупорность повышается с помощью изоляторов. Гирлянды изоляторов [1] на порталах подстанции 35 кВ с тросовыми или стержневыми молниеотводами и на концевых опорах ВЛ должны иметь 6-8 изоляторов (вместо трех).

Защита подстанции от набегающих волн осуществляется ограничителями перенапряжений или вентильными разрядниками.

Рис. 5.2. Защита подстанции от набегающих волн ограничителями перенапряжений

В “Рекомендациях по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ” [3] сказано, что на вновь строящихся подстанциях нужно ставить только ОПН.

Подход к подстанции должен быть защищен также тщательно, как и сама подстанция, чтобы исключить на нем прорыв, минуя трос и перекрытие гирлянд. Это достигается следующими мерами [1]:

10 Ом;£а) уменьшением сопротивления опор подхода R

б) уменьшением защитного угла троса

• ;°25 - 30£a; для портальных опор°20 - 30£aдля одностоечных опор

в) установкой трубчатых разрядников

• для ЛЭП на металлических и железобетонных опорах на первой опоре;
• для ЛЭП на деревянных опорах на первой и последней опорах с тросом.

(Более подробнее смотри следующий пункт 8)