VII. Выбор защиты электропередачи от коммутационных перенапряжений

Для выбора оборудования для защиты, возьмем за основу самый тяжелый режим из рассмотренных, а именно включение участка электропередачи, примыкающего к питающей системе при фазе включения

Коэффициент перенапряжения:

Коэффициент перенапряжения с учетом затухания на 10%:

Ударный коэффициент без учета затухания:

С учетом затухания

Предельная величина перенапряжений

Защиту от таких коммутационных перенапряжений сможет выполнить ограничитель перенапряжения нелинейный марки Exlim Т-588 АМ800, выпускаемый компанией АББ.

Тип	Uном, кВ	Uнр ОПН, кВ/ Uном, кВ	Qп, кДж	Iном, кА	Iср,в,п,у, кА	Uост, кВ (при I = 500А)	Uост, кВ (при I = 1000кА)	Uост, кВ (при I = 5/10кА)	Iком,вол, кА	Доля, пути тока утечки, см/кВ
Exlim Т-588 АМ800		462/588

Табл.7 Номинальные параметры Exlim Т-396 АН500

Примечания- Класс напряжения; - Максимальное рабочее напряжение; - -полная энергоемкость; - -Номинальный разрядный ток; - -ток срабатывания взрывопредохранительного устройства; - -Остаточное напряжение при коммутационном импульсе при токе 500 А; -Остаточное напряжение при грозовом импульсе при токе 5 кА; -Остаточное напряжение при грозовом импульсе при токе 1000 А; -ток коммутационной волны.

 

«Ограничитель перенапряжений нелинейный типа Exlim Т-396 АН550»
Расшифровка записи условного обозначения:

- Exlim - серия ОПН;

- T - класс ОПН по поглощаемой энергии (выпускаются классы R, Q, P и T);

- 396 - номинальное напряжение ОПН в кВ;

- A - конструктивный вариант (выпускаются ОПН следующих вариантов: ExlimR...С, ExlimQ...Е и D, ExlimР...G, ExEmE^);

- М - вариант исполнения покрышки по длине пути утечки (сущ-ют варианты М, Н и V);

- 550 - обозначение класса напряжения ОПН

	EXLIM T
Класс напряжения ОПН, кВ	220-750
Номинальное напряжение ОПН, кВ	180-624
Номинальный разрядный ток 8/20мкс, кА
Выдерживаемый импульсный ток: - 4/10 мкс, кА
- 1,2/2,5 мс, А
прямоугольный импульс 2000 мкс, А
Класс разряда линии по МЭК 99-4
Удельная поглощаемая энергия, кДж/кВUном	10,0
Ток взрывобезопасности, кА	50-65
Изгибающий момент, Нм Статический
Динамический

Табл.8- Основные нормируемые параметры ОПН

Тип ОПН	Класс напря­ жения, кВ	Длительно допустимое рабочее напря­жение, кВ	Остающиеся напряжения, кВ при волнах тока
8/20 мкс	30/60 мкс
кА	кА	кА	кА	0,5 кА	кА	кА	кА
Exlim Т 588.800							-

Табл.9- Защитные характеристики ОПН

Тип ОПН	Значения временных перенапряжений (К), о.е. при их продолжительности
0,1 с	1,0 с	3,5 с	20,0 с	20,0 мин
Exlim Т	1,24/1,20	1,18/1,14	1,15/1,11	1,11/1,08	1,01/0,95

Табл.10-Относительные значения временных перенапряжений промышленной частоты, которые должны выдерживать ОПН

ОПН не должен срабатывать многократно от квазистационарных перенапряжений, т.е.

Следовательно ОПН Exlim Т-588 АМ800 пригоден для установки в конце линии (в точке D)

Заключение

Напряжение, сколь угодно длительно приложенное, которое безопасно для электрооборудования, называется наибольшим рабочим напряжением сети. Любые повышения напряжения сверх наибольшего рабочего в той или иной степени в зависимости от их длительности опасны для изоляции и называются перенапряжениями.

Перенапряжения подразделяются на грозовые (атмосферные) и внутренние. Грозовые перенапряжения возникают при ударе молнии в электрическую установку(перенапряжения прямого удара) или вблизи от нее в землю(индуцированные). Длительность грозовых перенапряжений - около 100 мкс.

Внутренние перенапряжения разделяются на резонансные, возникающие в результате изменения соотношения между индуктивностями и емкостями цепи при неблагоприятном сочетании схемы, параметров и режима сети, и коммутационные, возникающие в сети при различных нормальных и аварийных коммутациях и повреждениях. Резонансные перенапряжения могут существовать длительно, до изменения схемы или режима. Коммутационные перенапряжения имеют длительность от нескольких тысячных до нескольких сотых долей секунды.

Защита от перенапряжений включает в себя комплекс мероприятий, ограничивающих перенапряжения при грозе, коммутациях и повреждениях до уровня, безопасного для изоляции. В комплекс входит установка молниеотводов стержневых и тросовых. Основными аппаратами для защиты от перенапряжений являются вентильные разрядники, ограничители перенапряжений нелинейные и трубчатые разрядники. Дополнительно в ряде случаев используются шунтирующие реакторы, программируемые коммутации, предвключаемые резисторы, а также релейная защита от повышения напряжения. При установке разрядников и ОПН, все работы должны проводится в соответствии с ПУЭ.

Внутренние перенапряжения характеризуются кратностью, т.е. отношением максимального перенапряжения к амплитуде наибольшего рабочего фазного напряжения , либо ударным коэффициентом, т.е. отношением максимального перенапряжения к амплитуде установившегося или квазистационарного напряжения 50 Гц:

В сетях 6-220 кВ уровни изоляции выбираются достаточно высокими, чтобы противостоять возможным внутренним перенапряжениям в сетях 330-1150 кВ применяются различные мероприятия для принудительного ограничения внутренних перенапряжений.

 

Список литературы

1. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С - Техника высоких напряжений, изоляция и перенапряжения в электрических системах

2. Баумштейн И.А. "Справочник по элекирическим установкам высокого напряжения"

3. Кадомская К. П. Лаптев О. И. "Перенапряжения, молниезащита и координация изоляции.": учеб.-метод. пособие /,. -: НГТУ, 2005. - 95 с.

4. Киреева Э., Шерстнев С."Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике"

5. Сиротинский Л.И. "Техника высоких напряжений". Часть 3. Выпуск 1. Волновые процессы и внутренние перенапряжения в электрических системах.