Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений




Скачать 0.86 Mb.
Название Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений
страница 5/5
Тип Методические указания
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания
1   2   3   4   5

2 Вентильные разрядники
Вентильные разрядники являются аппаратами защиты от грозовых (в пределах их пропускной способности) перенапряжений изоляции электроустановок. Электрические характеристики вентильных разрядников приведены в таблице Д.2.

Номинальное напряжение разрядников, пробивные и остающиеся напряжения должны быть согласованы (скоординированы) соответственно с наибольшим рабочим напряжением и электрической прочностью электрооборудования. Для защиты РУ и ТП 6-10 кВ от грозовых перенапряжений применяются вентильные разрядники IV группы по ГОСТ 16357-83 (типа РВО-6 и РВО-10) на классы напряжения 6-10 кВ.
Таблица Д.2
Электрические характеристики вилитовых вентильных разрядников

(группа IV, легкого режима по ГОСТ 16357-83)


Тип разрядника

РВП-6

РВО-6

РВП-10

РВО-10

Класс напряжения разрядника, кВ

6

6

10

10

Номинальное напряжение разрядника (наибольшее допустимое), кВ

7,5

7,5

12,7

12,7

Пробивное напряжение (эффективное) разрядника при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождем, кВ,













не менее

16

16

26

26

не более

19

19

30,5

30,5

Импульсное пробивное напряжение разрядника (при предразрядном времени от 2 до 20 мкс и при полном импульсе 1,2/50 мкс), кВ, не более

35

32

50

48

Остающееся напряжение на разряднике при импульсе тока с длительностью фронта 8 мкс, с максимальными значениями:













3000 А, кВ, не более,

28

25

47

43

5000 А, кВ, не более

30

27

50

45

Токовая пропускная способность:













20 импульсов 16/40 мкс, кА;

-

5

-

5

20 импульсов прямоугольной формы длительностью 2000 мкс, А

-

75

-

75


Примечания.

1 Искровые промежутки этих разрядников не имеют шунтирующих резисторов.

2 В результате длительной эксплуатации остающееся напряжение может увеличиться на 5-10%.
3 Длинно-искровой разрядник петлевого типа РДИП
3.1 Конструкция
На рисунке Д.1 показан разрядник, установленный на опоре ВЛ 10 кВ. Металлический стержень, покрытый слоем изоляции, согнут в виде петли 1 и укреплен при помощи зажима 2 к штырю 3 изолятора 7. В средней части петли 1 поверх изоляции установлена металлическая трубка 4. На провод устанавливается универсальный зажим 8. Разрядник устанавливается таким образом, чтобы между трубкой и зажимом 8 обеспечивался воздушный промежуток S. Петля 1 имеет такой же потенциал, что и штырь 3 (опора).

Вследствие относительно большой емкости между металлической трубкой 4 и металлической жилой петли 1 все перенапряжение, приложенное между проводом 5 и опорой, оказывается приложенным между проводом 5 и трубкой 4. При достаточно большом значении перенапряжения искровой промежуток 5 пробивается, и перенапряжение прикладывается между трубкой 4 и металлической жилой петли 1 к ее изоляции.

Рисунок Д.1 - Конструктивный эскиз петлевого РДИ, установленного на опоре:

1 - металлическая петля, покрытая изоляцией; 2 - узел крепления; 3 - штырь изолятора; 4 - металлическая трубка; 5 - провод линии; 6 - канал разряда; 7 - изолятор; 8 - зажим.
Под действием приложенного перенапряжения с трубки 4 вдоль поверхности изоляции петли 1 развивается скользящий разряд 6 по одному или по обоим плечам петли 1 до момента, пока он не замкнется на узле крепления 2, гальванически связанным со штырем 3, т.е. с опорой. Благодаря большой длине перекрытия по поверхности петли импульсное перекрытие не переходит в силовую дугу промышленной частоты. Вследствие эффекта скользящего разряда вольт-секундная характеристика разрядника расположена ниже, чем изолятора, т.е. при воздействии грозового перенапряжения разрядник перекрывается, а изолятор нет.
3.2 Способ установки
Длинно-искровые разрядники петлевого типа служат для защиты ВЛ 6-10 кВ с неизолированными и с защищенными проводами. В последнем случае на защищенный провод устанавливается прокалывающий зажим, а воздушный промежуток образуется между металлической трубкой 4 (рисунок Д.1) и прокалывающим зажимом.

Разрядники предназначены для защиты ВЛ 6-10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений, которые составляют от 70% (при прохождении ВЛ по открытому полю) до 100% (при прохождении ВЛ в лесу) от общего числа грозовых перенапряжений.

При ОЗЗ ток не превышает 10-20 А, и петлевой разрядник с общей длиной перекрытия 80 см исключает возникновение силовой дуги.

Для ограничения тока 2-фазного замыкания на землю целесообразно устанавливать по одному разряднику на опору с чередованием фаз, например, на первой опоре разрядник устанавливается на фазу А, на второй - на фазу В, на третьей - на фазу С и т.д. (рисунок Д.2).

Индуктированное на линии грозовое перенапряжение приводит к перекрытию разрядников на разных фазах соседних опор и образованию контура междуфазного замыкания сопровождающего тока на напряжение промышленной частоты. В этот контур включены сопротивления заземления опор Rз (рисунок Д.2), которые ограничивают токи замыкания, способствуя их гашению и предотвращению отключения ВЛ. Таким образом, увеличение сопротивлений заземления опор при рассматриваемой системе защиты от грозовых перенапряжений является благоприятным фактором.

Рисунок Д.2 - Схема установки разрядников на линии
3.3 Основные параметры и характеристика
Основные технические характеристики РДИП-10-4-УХЛ1 (ТУ 341430-023-45533350-02) ОАО "НПО Стример" приведены в таблице Д.3. Конструкция узла крепления РДИП-10-4-УХЛ1 позволяет устанавливать его на штырь или крюк изолятора ВЛ и на другие элементы арматуры с защищенными и неизолированными проводами. Длинно-искровые разрядники:

- предотвращают пережог проводов (как и "дугозащитные рога");

- исключают дуговые замыкания и отключения линии, возникающие вследствие индуктированных грозовых перенапряжений.

Разрядный элемент РДИ, вдоль которого развивается скользящий разряд, имеет длину, в несколько раз превышающую длину импульсного перекрытия защищаемого изолятора линии. Конструктивные особенности разрядника обеспечивают более низкое разрядное напряжение при грозовом импульсе по сравнению с разрядным напряжением защищаемой изоляции. Главной особенностью РДИ является то, что вследствие большой длины грозового перекрытия вероятность установления дуги короткого замыкания практически сводится к нулю.
Таблица Д.3
Технические характеристики РДИП-10-4-УХЛ1


Класс напряжения, кВ

10

Длина перекрытия по поверхности, см

78

Размер внешнего искрового промежутка, см

2-4

50% импульсное пробивное напряжение, кВ, не более

110

Напряжение координации с изолятором ШФ10-Г, кВ*

400

Выдерживаемое напряжение коммутационного импульса, кВ

90

Выдерживаемое напряжение промышленной частоты, кВ:




в сухом состоянии

60

под дождем

50

Ток гашения дуги при номинальном напряжении, А

200

Выдерживаемый импульсный ток 8-20 мкс, кА

40

* Наибольшее напряжение при стандартной форме импульса 1,2/50 мкс, при котором обеспечивается защита разрядником изолятора, называется "напряжением координации".


4 Трубчатые разрядники
Трубчатые разрядники (РТ) предназначены для защиты от грозовых перенапряжений изоляции линий высокого напряжения, а в совокупности с другими аппаратами защиты - для защиты изоляции электрооборудования подстанций и распределительных устройств.

Гашение дуги в РТ производится за счет газов, выделяемых при нагреве стенок трубки. Трубчатые разрядники имеют верхний и нижний пределы отключаемых токов КЗ. При токах КЗ менее 200 А трубчатые разрядники не могут погасить дугу. Трубчатые разрядники для сетей 6-10 кВ с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью должны быть выбраны по токам КЗ в соответствии с требованиями:

- верхний предел тока, отключаемого РТ, должен быть не менее наибольшего возможного эффективного значения тока 3-фазного КЗ в данной точке сети (с учетом апериодической составляющей);

- нижний предел тока, отключаемого РТ, должен быть не более наименьшего возможного значения установившегося тока двухфазного КЗ в данной точке сети (без учета апериодической составляющей).

При выборе трубчатых разрядников следует иметь в виду, что для сети с изолированной или компенсированной нейтралью малые токи ОЗЗ гасятся разрядниками. Разрядники на напряжение 6-10 кВ отключают емкостные токи до 80-90 А.
Основные характеристики РТ
Характеристики винипластовых трубчатых разрядников представлены в таблице Д.4, а на рисунке Д.3 даны вольт - секундные характеристики РТ. Вольт-секундные характеристики трубчатых разрядников иногда снижают подключением параллельно внутреннему искровому промежутку емкости в виде штыревого изолятора. Минимальное импульсное разрядное напряжение РТ 6-10 кВ снижается при этом на 15-20%.

Рисунок Д.3 - Защитные характеристики трубчатых разрядников РТВ 6/0,5-4 и РТВ 6/2-12 при импульсе 1,5/40 мкс (отрицательная полярность). Внешний искровой промежуток 10 мм
Недостатки трубчатых разрядников (крутая и не всегда стабильная вольт - секундная характеристика, наличие "срезов" напряжения, выхлоп раскаленных газов) исключают использование их в качестве основного средства защиты электрооборудования подстанций. РТ из-за возможных "срезов" напряжения не рекомендуется устанавливать вблизи электрооборудования, имеющего обмотки (трансформаторы силовые и напряжения, дугогасящие реакторы). Они находят применение на подходах линий к подстанциям, для защиты ослабленных по изоляции точек на ВЛ (отдельные металлические опоры; опоры, ограничивающие пролеты пересечения с другими линиями, опоры с разъединителями, кабельные переходы и т.п.).
Таблица Д.4
Технические характеристики винипластовых РТВ ЗАО "ЗЭТО"


Параметр

РТВ 10/0,5-2,5

РТВ 10/2-10

Номинальное/наибольшее допустимое напряжение, кВ

10/12

10/12

Пределы тока отключения, кА:







- нижний

0,5

2

- верхний

2,5

10

Пробивное напряжение при импульсе 1,2/50 мкс, кВ, не более







- при 2 мкс,

80

80

- наименьшее

70

70

Пробивное напряжение при частоте 50 Гц, кВ, не менее







- в сухом состоянии,

40

40

- под дождем

38

38

Выдерживаемое напряжение импульса 260/2500 мкс внешней изоляции без внешнего искрового промежутка, кВ, не менее:







- в сухом состоянии,

63

63

- под дождем

48

48

Выдерживаемый импульсный ток 8/20 мкс, кА, не менее

20

20

Длина, мм, не более

600

555

Масса, кг, не более

2,1

1,8


Внешние промежутки трубчатых разрядников 6-10 кВ должны выбираться такими, чтобы разрядники не срабатывали от коммутационных перенапряжений с кратностью 3,2-3,5 фазного напряжения. Внешние искровые промежутки должны быть не менее значений, указанных в таблице Д.5.
Таблица Д.5
Минимальные внешние промежутки трубчатых разрядников


Номинальное напряжение сети, кВ

6

10

Минимальный внешний промежуток, мм

10

15


5 Защитные искровые промежутки
Защитные искровые промежутки (ИП) являются наиболее простым аппаратом защиты. Они устанавливаются взамен РТ в схемах защиты линий и подстанций в случаях, когда отсутствуют РТ с необходимым напряжением и пределами отключаемых токов.

В сетях напряжением 6-10 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью ИП целесообразно выполнять из круглой стали в виде "рогов", которые способствуют самогашению дуги при малых токах КЗ и при ОЗЗ (рисунок Д.4). На деревянных опорах ВЛ устанавливаются также бандажные искровые промежутки.

Рисунок Д.4 - Роговой искровой промежуток для защиты подстанций и ВЛ

напряжением 6-10 кВ
Для исключения ОЗЗ при случайных замыканиях искрового промежутка рекомендуется устанавливать дополнительный промежуток, включенный последовательно с роговым промежутком, параллельно одному из поддерживающих его изоляторов. На опорах дополнительный промежуток выполняется в заземляющих спусках основных промежутков на расстоянии 1,5-3 м от последних. Наличие дополнительного промежутка практически не влияет на разрядную характеристику основного ИП из-за наличия каскадов пробоя.

Гашение дуги в сетях напряжением 6-10 кВ имеет место при значениях тока до 300 А. Защитные искровые промежутки с разрядным расстоянием 30 и 60 мм и дополнительным промежутком 15 мм при токах  300 А гасят открытую дугу за время  1,2 с. Рекомендуемые размеры ИП и их разрядные напряжения приведены в таблице Д.6. Разрядные напряжения ИП из-за влияния атмосферных условий имеют разброс 20%.
Таблица Д.6
Размеры и разрядные напряжения защитных искровых промежутков


Номинальное напряжение в сети, кВ

Размер основных искровых промежутков, мм

Размер дополнительных промежутков, мм

Разрядное напряжение, кВэф

Импульсное разрядное напряжение, кВ

6

40

10

34

+ 51 - минус 53

10

60

15

45

+ 66 - минус 68


При установке "роговых" ИП в качестве единственного аппарата защиты на ТП 6-10/0,4 кВ размер основных промежутков должен быть снижен соответственно до 20 и 30 мм.

ПРИЛОЖЕНИЕ Е
РАСЧЕТ ЧИСЛА ГРОЗОВЫХ ОТКЛЮЧЕНИЙ ВЛ 6-10 кВ
1 В настоящих Указаниях принята упрощенная методика оценки числа отключений ВЛ 6-10 кВ из-за грозовых перенапряжений. Вероятность токов, вызывающих перекрытие изоляции ВЛ, рассчитывается по распределению первых импульсов тока разрядов молнии. При этом для определения вероятности превышения амплитуды тока молнии (для первых импульсов) используется формула:

PIm = ехр(-0,04Iм);

Расчеты позволяют делать сравнение и определять способы повышения грозоупорности ВЛ различных конструкций.

2 В качестве исходной информации для проведения расчетов используются протяженность линии и ее геометрические параметры (волновое сопротивление и коэффициенты связи проводов).

Геометрическое волновое сопротивление (без короны) одиночного провода рассчитывается по формуле:

Z11г = 60ln(2hcp/),

hcp = h – 2/3f,

где  - радиус провода, м;

hср – средняя высота подвеса провода над землей, м;

h высота подвеса провода на опоре, м;

f стрела провеса провода, м.

При отсутствии информации о стреле провеса она определяется через нормированный наименьший габарит между нижним проводом и землей hг:

f = - hг,

где - высота подвеса нижнего провода на опоре (для ВЛ 6-10 кВ она равна 7-9 м).

Взаимное волновое сопротивление (без учета влияния импульсной короны) между проводом 1 и зеркальным отображением провода 2 рассчитывается по формуле:

Z12 = 60ln(D12/d12),

где D12 – расстояние между проводом 1 и зеркальным отображением провода 2 относительно земной поверхности, м;

d12расстояние между проводами 1 и 2, м.

Все геометрические размеры определяются по средней высоте проводов над землей.

Геометрический коэффициент связи проводов 1 и 2 рассчитывается по формуле:

K12г = Z12/Z11г = [ln(D12/d12)]/ln(2hcp/),

Поправка на корону для волновых сопротивлений на ВЛ 6-10 кВ принимается равной 0,9. Тогда волновое сопротивление одиночного провода и коэффициент связи между проводами 1 и 2 ВЛ с учетом импульсной короны рассчитываются по формулам:

Z11 = 0,9Z11г

K12к = Z12/Z11 = K12г/0,9.

3 Расчет числа грозовых отключений на ВЛ 6-10 кВ на железобетонных опорах осуществляется в следующей последовательности:

3.1 ВЛ 6-10 кВ работают в режиме с изолированной или компенсированной нейтралью, поэтому ОЗЗ опасности не представляют, т.к. возникающая при ОЗЗ дуга тока КЗ гаснет. Грозовые отключения ВЛ 6-10 кВ имеют место при 2-фазных или 3-фазных перекрытиях изоляции.

Причиной отключений ВЛ 6-10 кВ являются ПУМ в линию, а также близкие удары молнии в землю, вызывающие индуктированные перенапряжения на проводах ВЛ. Общее число грозовых отключений ВЛ составит:

nг = nПУМ + nинд,

где: nг - удельное число грозовых отключений ВЛ длиной 100 км за год при 100 грозовых часах в году.

3.2 Число грозовых отключений ВЛ напряжением 6-10 кВ на железобетонных опорах от ПУМ складывается из отключений от ударов в опоры и провода в пролете:

nПУМ = nоп + nпр.

Число ударов в опору определяется по формуле:

Nоп = Nвл4hоп/Iпр,

где hоп - высота опоры;

Iпр - длина пролета;

Nвл - общее число ударов в линию длиной 100 км при 100 ч грозовой деятельности.

Величина Nвл рассчитывается по формуле

Nвл = 4hcp.

3.3 При расчете числа отключений от ударов в опоры принимается, что из-за низкого разрядного напряжения при любом ударе молнии перекрывается изоляция одной из фаз. Для этого достаточно тока молнии выше уровня грозоупорности:

Iм1 = 2U50%/Zпр,

где U50% - импульсное 50%-ное разрядное напряжение фазной изоляции на опоре;

Zпр - волновое сопротивление провода линии с учетом короны.

После перекрытия фаза работает как заземленный трос. Отключения ВЛ напряжением 6-10 кВ возможны при токе молнии Iм2, достаточном для обратного перекрытия на неповрежденные фазы. В расчетах допускается пренебречь падением напряжения на индуктивности опоры и рабочим напряжением. При этом ток молнии должен быть больше, чем:

Iм2 = U50%(Rз + 0,5Zпр)/(1 - K12)(Rз0,5Znp),

где Rз - сопротивление заземления опоры;

K12 - коэффициент связи с учетом короны между пораженной фазой и наиболее удаленной от нее фазой.

Дальнейшее возрастание тока молнии до величины Iм3 приводит к обратному перекрытию на третью фазу линии при токе

Iм3 = U50%[Rз + 0,25Zпр(1 + K12)]/(1 - K12-3)(Rз0,25Zпр)(1 + K12),

где K12-3 = (Z13 + Z23)/(Zпр + Z12) - коэффициент связи двух ранее перекрытых фаз, соединенных параллельно, с третьей фазой.

Удельное число грозовых отключений на 100 км и 100 грозовых часов от ударов в опору рассчитывается по формуле:

nоп = Nоп[(P1,2P1,2,3)1,2 + P1,2,31,2(2 1,2),

где Nоп - число ударов молнии в опоры линии;

P1,2 и P1,2,3 - вероятность соответственно двухфазных и трехфазных перекрытий, определяемых вероятностями соответствующих токов:

P1,2 = ехр(-0,04Iм2); P1,2,3 = ехр(-0,04Iм3);

1,2 - вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу тока промышленной частоты на двух фазах;

Вероятность установления хотя бы одной дуги при 3-фазном перекрытии составляет:

1,2,3 = 1,2(2 - 1,2).

Возникновение силовой дуги промышленной частоты (КЗ) после импульсного перекрытия зависит от длины пути разряда и рабочего напряжения.

Для комбинированной изоляции (изоляторы + деревянная или полимерная траверса) вероятность возникновения КЗ после импульсного перекрытия изоляции двух фаз определяется по формуле:

1,2 = (1,6Uнр/(Iразр - 6))0,01,

где Uнр - наибольшее длительно допустимое линейное напряжение, кВэфф,

Iразр - суммарная длина пути разряда между проводами двух фаз, м.

На ВЛ со штыревыми изоляторами КЗ возникает, если в момент импульсного перекрытия значение градиента напряжения на разрядном промежутке составляет 14 кВ/м и более. Критическая фаза для синусоиды рабочего напряжение определяется так:

кр = arcsin (10/[Uнр/Iразр]).

Для штыревых изоляторов вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу промышленной частоты рассчитывается по формуле:

1,2 = (90° - кр)/90.

3.4 При ударе молнии в середину пролета в опоре протекает менее 1/2 тока молнии. Напряжение на изоляции опоры определяется по формуле:

U50% = Iм4Rз(1 - K12)Zпр/2(Rз + Zпр).

Перекрытие с вероятностью Р4 = ехр(-0,04Iм4) произойдет при токе молнии:

Iм4  2U50%(Rз + Zпр)/RзZпр(1 - K12).

Вероятность перекрытия изоляции на одной из ближайших двух опор равна Р4

.

Число грозовых отключений от ударов в пролет составит:

nп = Nвл(1 - 4hоп/Lпрол)Р4n12(2 - n12).

Полное удельное число отключений ВЛ от ПУМ в опоры и пролет:

nпум = Nвл{4hоп[(P1,2P1,2,3)1,2 + Р1,2,31,2(2 - 1,2)]/Lпрол + (1 – 4hоп/Lпрол)Р41,2(2 - 1,2)},

где Nвл - число ударов молнии в ВЛ;

P1,2 и P1,2,3 - вероятности амплитуд токов молнии, приводящих, соответственно, к двухфазным и трехфазным перекрытиям,

1,2 - вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу тока промышленной частоты на двух фазах.

Приведенные расчетные значения грозовых отключений ВЛ не учитывают случаев удержания линии в рабочем состоянии вследствие действия устройств АПВ. При учете действия АПВ число отказов от грозовых перенапряжений корректируется коэффициентом (1 - АПВ) (АПВ - вероятность успешного АПВ, равная для ВЛ 6-10 кВ - 0,5).

3.5 Индуктированные напряжения возникают одновременно на всех фазах. Их значения пропорциональны средним высотам подвеса проводов фаз над землей. При одинаковых высотах равновероятно перекрытие на любой из фаз. Перекрытие междуфазной изоляции затруднено до перекрытия одной из фаз на землю.

В расчете на 100 км линий и 100 ч грозовой деятельности удельное число перенапряжений в зависимости от амплитуды Uинд определяется формул ой:

Uинд = [1005hcpехр(-Uинд/250)]/Uинд.

Значения перенапряжений, при которых возможны 2-фазные и 3-фазные перекрытия, должны иметь значения:

; ,

где ;

Zпр - волновое сопротивление одного провода с учетом влияния импульсной короны.

Удельное число грозовых отключений линии от индуктированных перенапряжений рассчитывается по формуле:

nинд = (Nинд2 - Nинд3)1,2 + Nинд3(2 - 1,2)]1,2,

здесь 1,2 - коэффициент перехода импульсного перекрытия от индуктированных перенапряжений в дугу тока промышленной частоты на двух фазах.
4 Оценка числа грозовых отключений ВЛ 6-10 кВ на деревянных опорах
ВЛ на деревянных опорах не отключаются от индуктированных перенапряжений, вызванных близкими ударами молнии в землю. Индуктированные перенапряжения возникают одновременно на всех проводах ВЛ и равной величиной. Различие возможно из-за высоты подвеса проводов. Поэтому междуфазная изоляция не подвергается воздействию индуктированных перенапряжений. Вследствие этого для ВЛ на деревянных опорах, у которых изоляция на землю значительно выше междуфазной изоляции, индуктированные перенапряжения не представляют опасности.

Грозовые отключения вызываются прямыми ударами молнии в ВЛ. На ВЛ с деревянными опорами из-за небольшой длины пролетов и стрел провеса проводов можно пренебречь вероятностью поражения молнией опоры по сравнению с вероятностью поражения провода, т.е. принять Nпр = Nвл, где Nвл - общее число ударов в линию, определяемое по формуле с использованием средней высоты подвеса верхнего провода: Nвл = 4hcp.

Перекрытие изоляции на ВЛ с деревянными опорами происходит, как правило, между проводами соседних фаз на опоре по деревянной траверсе и двум изоляторам, а при дальнейшем нарастании тока молнии перекрывается опора на землю.

Критическое значение тока молнии (уровень грозоупорности) при ударе в провод определяется как

,

где zпр и K12 - волновое сопротивление провода и коэффициент связи двух проводов с учетом импульсной короны при напряжении на пораженном проводе, которое соответствует возникновению перекрытия междуфазной комбинированной изоляции.

Значение тока Iкр определяет вероятность = ехр(-0,04Iкр).

Вероятность  перехода перекрытия в силовую дугу, т.е. вероятность отключения линии, оценивается по средней рабочей напряженности Еср, кВ/м вдоль пути разряда Iразр:

Еср = Uн/Iразр,

где Iразр - суммарная длина пути разряда между проводами двух фаз по двум изоляторам и участку по дереву.

Значение вероятности  вычисляется по формуле

 = (1,6Еср - 6)0,01.

Если  по формуле получается меньше 0,1 или больше 0,9, то в расчетах принимаются эти предельные значения.

Удельное число отключений ВЛ на деревянных опорах определяется как:

nпум = NвлIкр.

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ГРОЗОУПОРНОСТИ ВЛ 6-10 кВ
На особо поражаемых молнией участках трассы ВЛ 6-10 кВ рекомендуется отдельные деревянные стойки защищать от расщепления при ПУМ шунтированием верхней части стоек металлическим спуском и установкой бандажей из стальной проволоки на нижние части стоек по рисунок Ж.1. Указанная защита позволяет сохранить достаточную изоляцию на землю, чтобы предотвратить грозовые перекрытия при индуктированных перенапряжениях.

Грозоупорность ВЛ 6-10 кВ на железобетонных или деревянных опорах повышается применением "схемы с защитным проводом" (рисунок Ж.2). Изолятор верхнего провода шунтируется искровым промежутком (для ВЛ 10 кВ он равен 12 см) и провод работает как "грозозащитный трос". Нижние провода крепятся на изоляционных траверсах. Защитный угол должен быть  30°.

На деревянных опорах заземляющий спуск от штыря изолятора верхнего провода на уровне траверсы отводится от столба для усиления изоляции между спуском и проводами на траверсе.

Заземляющий спуск должен иметь разрыв 15 см на высоте 4 м от земли. Деревянные опоры, защищенные таким образом, размещаются не реже, чем через каждые 2-3 опоры и их сопротивление заземления должно быть не выше 20 Ом.

Повышение надежности защиты от грозовых перенапряжений ВЛ 6-10 кВ с железобетонными опорами достигается усилением прочности изоляции. Например, применение изоляционных траверс значительно снижает количество грозовых отключений.

Применение опор из облегченных железобетонных конструкций с полимерными траверсами - изоляторами (рисунок Ж.3) длиной изоляционных участков 0,33; 0,4 и 0,5 м обеспечивает 50%-ное импульсное разрядное напряжение соответственно 215; 260 и 325 кВ.

Расчетная грозоупорность ВЛ с такими опорами выше, чем у традиционных ВЛ 6-10 кВ, что достигается усилением изоляции и уменьшением вероятности возникновения КЗ после грозового перекрытия. Индуктированные перенапряжения на ВЛ 6-10 кВ, практически, не превосходят величины 300 кВ. Поэтому для ВЛ с импульсным уровнем фазной изоляции 300 кВ и выше индуктированные перенапряжения не опасны.

Линия с траверсами-изоляторами длиной 0,4-0,5 м имеет изоляцию, для которой практически безопасны индуктированные перенапряжения и поэтому не требует защиты от индуктированных грозовых перенапряжений.

Рисунок Ж.1 - Защита деревянных опор от расщепления при ПУМ:

1 - металлический спуск  6-8 мм; 2 - металлические бандажи (3-4 витка) из стальной проволоки






Рисунок Ж.2 - Деревянные или железобетонные опоры ВЛ 10 кВ с изоляционной траверсой и защитным проводом

Рисунок Ж.3 - Опора из железобетонных конструкций с полимерными траверсами-изоляторами:

1 - полимерный изолятор; 2 - металлическая траверса; 3 - опора


Для защиты ВЛ с неизолированными проводами от грозовых перенапряжений массовая установка аппаратов защиты параллельно изоляторам не рекомендуется, так как при этом создаются условия для дополнительных отключений вследствие повреждений и отказов аппаратов защиты в результате воздействия грозовых перенапряжений с большими токами.

На ВЛЗ 6-10 кВ грозовое перекрытие приводит к повреждению изоляции и жил проводов, так как образующаяся вслед за грозовым перекрытием электрическая дуга не может перемещаться вдоль изоляции проводов. При отсутствии РДИ защита проводов от повреждений дугой возможна посредством установки на каждой опоре ВЛЗ междуфазных искровых промежутков, образуемых "защитными рогами" (рисунок Ж.4). Искровые промежутки устанавливаются на всех фазах и опорах.

Для отвода дуги от проводов ВЛЗ с металлическими траверсами при расстоянии между проводами более 600 мм рекомендуется применять устройство, показанное на рисунке Ж.5.

Применение "защитных рогов" в случае их срабатывания приводит к отключению ВЛ, термическому и электродинамическому воздействию на оборудование из-за протекания больших токов междуфазного КЗ, а также обгоранию "защитных рогов", что требует их периодической замены.






а) вид сбоку

б) вид сверху (показаны два провода)


Рисунок Ж.4 - Защита ВЛЗ 6-10 кВ с двухсторонним питанием от дуговых повреждений с использованием "защитных рогов":

1 - провод; 2 - изоляция провода; 3 - изолятор; 4 - траверса; 5 - прокалывающий зажим;

6 - спираль (алюминиевый провод); 7 - "защитный рог"; 8 - грозовое перекрытие

Рисунок Ж.5 - Искровые промежутки на опоре с металлической траверсой для защиты ВЛЗ 6-10 кВ от дуговых повреждений при расстоянии между проводами на опоре более 0,6 м
Защиту проводов ВЛЗ 6-10 кВ от пережогов возможно одновременно выполнить с защитой линий от грозовых перенапряжений на принципе действия РДИ (см. приложение Д) при применении усиленных трехслойных защищенных проводов (рисунок Ж.6).

На расстоянии L = 300 мм от конца металлической обвязки 6 крепления провода 1 к изолятору 3 устанавливается прокалывающий зажим 5, подключаемый к проводу 1. При перенапряжении перекрывается изолятор 3 и происходит скользящий разряд 8 по поверхности изолированного провода 1. Опорная точка дуги находится на прокалывающем зажиме 5, а не на проводе. Из-за увеличенного разрядного расстояния снижается также вероятность возникновения КЗ.

Рисунок Ж.6 - Защита ВЛЗ от пережогов проводов при грозовых перекрытиях

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Раздел 1 Общая часть

Глава 1.1 Общие положения

Глава 1.2 Нормативные ссылки

Глава 1.3 Определения

Глава 1.4 Особенности защиты сетей напряжением 0,4 и 6-10 кВ от грозовых перенапряжений

Раздел 2 Защита ВЛ 6-10 кВ и ВЛЗ 10 кВ от грозовых перенапряжений

Глава 2.1 Общие положения

Глава 2.2 Защита электрооборудование ВЛ

Глава 2.3 Защита ВЛ при пересечениях

Глава 2.4 Защита ВЛЗ напряжением 6-10 кВ

Глава 2.5 Заземление

Раздел 3 Защита от грозовых перенапряжений РУ 6-10 кВ и ТП 6-10/0,4 кВ

Глава 3.1 Защита подходов ВЛ напряжением 6-10 кВ

Глава 3.2 Защита РУ 6-10 кВ

Глава 3.3 Защита ТП 6-10/0,4 кВ

Раздел 4 Выбор параметров ОПН для защиты от грозовых перенапряжений в сетях напряжением 6-10 кВ

Раздел 5 Защита ВЛ напряжением 0,38 кВ от грозовых перенапряжений

Глава 5.1 Защита ВЛ 0,38 кВ

Глава 5.2 Защита ВЛИ напряжением 0,38 кВ

Список литературы

Приложение А Расчет числа ударов молнии в сетевые объекты

Приложение Б Зоны защиты молниеотводов

Приложение В Электрические параметры разряда молнии

Приложение Г Импульсная прочность изоляции сетевых объектов

Приложение Д Аппараты защиты от перенапряжений

Приложение Е Расчет числа грозовых отключений ВЛ 6-10 кВ

Приложение Ж Способы повышения грозоупорности ВЛ 6-10 кВ
1   2   3   4   5

Похожие:

Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел рд 34. 43. 105-89
Методические указания предназначены для персонала электрических станций, электрических сетей, подстанций, а также наладочных и ремонтных...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей", учитывает положения "Инструкции по эксплуатации силовых кабельных...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по эксплуатации кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена
Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей", учитывает положения "Инструкции по эксплуатации силовых кабельных...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Методические указания по оценке технического состояния воздушных...
Методические указания предназначены для персонала предприятий, осуществляющих эксплуатацию электрических сетей, и могут быть рекомендованы...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon О проведении этапа №5
Международные соревнования оперативно-ремонтного персонала распределительных электрических сетей
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon О проведении этапа №3
Международные соревнования оперативно-ремонтного персонала распределительных электрических сетей
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Государственный стандарт российской федерации электроустановки зданий...
Разработан всероссийским научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (виэсх) и Всероссийским научно-исследовательским...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon 2. Кто имеет право эксплуатировать электроустановки?
В включительно. Правила не распространяются на электроустановки электрических станций, блок-станций, предприятий электрических и...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Проект Инструкции составлен цехом электрических сетей по "Союзтехэнерго"
Инструкция предназначена для персонала электростанций и электрических сетей, занимающегося эксплуатацией кабельных линий
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Образовательная программа для подготовки и переподготовки рабочих...
Настоящие учебные планы и программы по профессии: «Электромонтер по эксплуатации распределительных сетей» разработаны в наноо уц...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по оформлению приемо-сдаточной документации по электромонтажным работам и 13-07
СНиП 05. 06-85 «Электротехнические устройства», в части электроустановок и электрических сетей напряжением до 220 кВ включительно,...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по оформлению приемо-сдаточной документации по электромонтажным работам и 13-07
СНиП 05. 06-85 «Электротехнические устройства», в части электроустановок и электрических сетей напряжением до 220 кВ включительно,...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по оформлению приемо-сдаточной документации по электромонтажным работам и 13-07
СНиП 05. 06-85 «Электротехнические устройства», в части электроустановок и электрических сетей напряжением до 220 кВ включительно,...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Методические указания по проведению аттестации стационарной электролаборатории
Настоящие методические указания и программа аттестации распространяются на стационарную электролабораторию предназначенную для проведения...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Инструкция по оформлению приемо-сдаточной документации по электромонтажным работам всн 123-90
СНиП 05. 06-85 «Электротехнические устройства», в части электроустановок и электрических сетей напряжением до 35 кВ включительно,...
Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кв от грозовых перенапряжений icon Электрических схем
Изображение и обозначение элементов электрических схем : методические указания к выполнению дипломного проекта / А. Н. Емцев, В....

Руководство, инструкция по применению






При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск