microbik.ru
  1 ... 5 6 7 8
:

-температура окружающего воздуха в диапазоне от -40 до + 40ºС;

-максимальная солнечная радиация до 1,1 кДж/м²;

-высота над уровнем моря не более 1000м;

-частота не менее 48 Гц, не более 52 Гц,

-напряжение промышленной частоты, приложенное длительно между выводами ограничителя, не превышает его длительного рабочего напряжения;

-механические воздействия не превосходят величин, оговоренных покупателем;

-условия загрязнения соответствуют выбранной длине утечки.

11.4 Выбор ОПН

ОПН, являясь средством ограничения перенапряжений на изоляции электрооборудования подстанций и линий, повышения надежности работы защищаемого объекта, не должен снижать надежности за счет собственного повреждения. Поэтому выбор этих защитных аппаратов, как и выбор любого электромеханического оборудования, должен быть тщательно взвешен и обоснован. Выбор ОПН выполняется в 2 этапа:

  1. предварительный выбор;

  2. после определения влияющих факторов, окончательный выбор.

Первым, и наиболее важным, шагом для выбора ограничителей является выбор длительно допустимого напряжения ОПН с учетом времени его действия. Для этого необходимо иметь максимальную информацию о сети ( об объекте ), где будет работать защитный аппарат.

Главным обстоятельством, определяющим безаварийную работу ограничителей, является длительное допустимое рабочее напряжение на аппарате. В РФ и СНГ оно оговорено директивными документами в рамках соответствующих правил и требований (ПТЭ, ПУЭ,РУ ). ПО этим требованиям напряжение на подстанциях в нормальном режиме должно быть не более, чем 1,15/√3*Uном - в сетях 110-220 кВ и 1,1/√3* Uном –на сетях 330 кВ и 1,05/√3 - на сетях 500-750 кВ.
Таблица 11.1 Значения Uнр для аппаратов, устанавливаемых на подстанции 110-750 кВ в нормальном режиме

Uном кВ

110

150

220

330

500

750

Uнр кВ

73

100

146

210

303

455


По требованиям ( ПТЭ,ПУЭ,РУ) напряжение в нормальном режиме не должно быть более, чем 1,2 Uном -сетях 3-20 кВ и 1,15 Uном - на подстанциях – 35 кВ.

Поскольку воздушные и кабельные в сетях до 35 кВ включительно имеют умеренную длину, то ОПН при их установке на линиях длительное допустимое рабочее напряжение может быть принято таким же, что и для ОПН, устанавливаемых на подстанциях.

Одним из основных параметров, определяющих электрические характеристики нелинейных ограничителей перенапряжений, является величина импульсного ( разрядного тока) Iр, допустимого через варисторы упомянутых защитных аппаратов. При значениях тока больше допустимого Iр

для выбранных варисторов может произойти их перекрытие по боковой поверхности.

Импульсные токи через ОПН изучают по ходу снятия кривых опасных волн на ПЭВМ. Методика исследования импульсных токов такова: при снятии кривых опасных волн импульсные напряжения на изоляции электрооборудования, например, силового трансформатора, увеличивается до тех пор, пока их амплитуда не коснется уровня допустимых импульсных воздействий ( на плоскости « напряжение- время») Uдоп.

Например, для силовых трансформаторов

Uдоп=1,1(Uпв- Uпом/2),

Где Uпв - полная импульсная испытательная волна по ГОСТ 1516.3-96;

Uном-номинальное напряжение трансформатора со стороны обмотки исследуемой сети или электрических машин.

При касании импульсных перенапряжений и Uдоп фиксировались осциллограмма тока через ОПН и далее определялась амплитуда и форма тока. Такая методика изучения импульсных токов через ОПН, реализовалась с помощью программы «ГРОЗА» для ПЭВМ, разработанная на кафедре электроэнергетики и техники высоких напряжений Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

Анализ показал, что величина импульсного тока через ОПН зависит от типа подстанции, числа и количества защитных аппаратов, типа и характеристик самих защитных аппаратов, расстояния, местом установки ОПН. Однако в большинстве случаев импульсные не более, чем приведенные в таблице 2и 3.

Таблица 2. Амплитуда импульсных токов через ОПН 110-750 кВ.

Uном,кВ

Подстанция, Iн,кА

Линия, Iн,кА

110

≤5

≤15

150

≤5

≤20

220

≤8

≤20

330

≤10

≤25

500

≤15

≤30

750

≤20

≤40


Таблица 3. Амплитуда импульсных токов через ОПН 0,5-35 кВ.



Uном,кВ

Подстанция, Iн,кА

Линия, Iн,кА

получена

принята

получена

Принята

0,5-2,5

1-2

5

-

-

3

4-5

10

6-8

10

6

4-5

10

7-9

10

10

4-5

10

7-9

10

20

4-5

10

7-9

10

35

4-5

10

10-12

15


* При выборе ОПН ориентируются на волну 8/20 мкс.

Коммутационные токи через ОПН являются одними из основных факторов, определяющих сечение варисторов и ВАХ характеристику всего защищаемого аппарата. Расчет токов при коммутационных перенапряжениях Iк через ОПН выполняется с помощью ЭВМ.
Для электрооборудования 110-220 кВ допустимый уровень коммутационных перенапряжений определяется нормируемым одноминутным испытательным напряжением с частотой 50 Гц с учетом коэффициента импульса при внутренних перенапряжениях(Ки=1,35)

Для ОПН обычно нормируются значения тока срабатывания противовзрывного устройства до 40 кА, его значение должно быть на 15-20% больше однофазного или трехфазного тока замыкания.

При работе в различных районах по загрязнению имеет правильный выбор длины пути утечки внешней изоляции в соответствии с ГОСТ 9920. При этом следует руководствоваться тем, что удельная длина утечки для ОПН выбирается не менее, чем на 20% выше, чем для остального оборудования подстанции.

Не менее важное значение имеет обоснованный выбор ОПН по механическим характеристикам. Аппараты опорного исполнения категории размещения 1

( наружная установка) должны выдерживать механические перегрузки:

-от ветра со скоростью 30 м/с;

-от ветра со скоростью15 м/с при гололеде с толщиной стенки льда до 20мм;

-от тяжения проводов в горизонтальном направлении не менее 500 Н для ограничителей 110-220 кВ.

При установке ОПН в районах с повышенной сейсмической опасностью

( выше 7 баллов) необходимо учитывать сейсмоустойчивость защитных аппаратов.

ОПН, работающие при условиях вибрации, должны выдерживать механические перегрузки вибрации по группе условий эксплуатации М1 по ГОСТ 17516 степень жесткости 1 ГОСТ 16962.

11.5 Вопросы эксплуатации ОПН

Любой ограничитель, выбранный в соответствии с требованиями электрических воздействий на него. Еще не обеспечивает надежную и устойчивую работу аппарата. Если не выдержаны другие условия, на которые рассчитаны ОПН, то может произойти его повреждение. Во избежание такого, нелишне рассмотреть другие факторы, влияющие на эксплуатацию.

Температура окружающей среды – может отражаться на тепловой устойчивости аппарата. Поэтому следует избегать нарушения условий температурного режима.

Категория размещения по ГОСТ 15150-69 является одним из основных условий эксплуатации ОПН. При его нарушение может произойти перекрытие внешней изоляции при повреждение всего аппарата.

Высота местности выше уровня моря - влияет главным образом на внешнюю изоляцию ППН.

Условия загрязнения и общее состояние внешней изоляции имеет также немаловажное значение в надежности работы ОПН.

Меры безопасности при монтаже и эксплуатации должны предусмотреть:

-ОПН должны удовлетворять правилам техники безопасности при электромонтажных, наладочных и эксплуатации электроустановок (ГОСТ 12.2.007.0-12.2.0073-73)

11.6 Заключение

В настоящее время нашей промышленность прекращено производство вентильных разрядников, необходимых для защиты от перенапряжения в сетях.

В стране осуществляется массовый переход к новейшим защитным аппаратам -ОПН, имеющие относительно лучшее электрические, а в ряде случаев -массогабаритные характеристики. В сетях, впервые появляются активные аппаратные средства защиты от внутренних перенапряжений.

Необоснованный выбор характеристик ОПН, их неправильная эксплуатация могут привести к повреждению самих защитных аппаратов, вызвать серьезные аварии в энергосистемах и электрических сетях промышленных предприятий.

Сделана попытка облегчить труд работников энергосистем и энергетиков промышленных предприятий в выборе ОПН, их размещения в сетях, а также эксплуатации.

Используемая литература:

1 Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Москва «Высшая школа»,1991г.

2 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. Москва. Издательство НЦ ЭНАС, 2003г.

3 Методические указания по применению ограничителей в электрических сетях 0,4-35 кВ и 110-750 кВ РАО «ЕЭС России». Разработчики ОАО

« Институт Энергосетьпроект» ОАО ВНИИЭ, НТК «ЭЛ- проект», Москва, 2000г.

4 Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Москва «Энергия», 1989г.

5 Шабад М.А. Расчет релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Санкт-Петербург, 2003г.

6 Электротехнический справочник в 4х т. Т3. Производство, передача и распределение электрической энергии. / В.Г. Герасимов и др.; гл. редактор А.И. Попов. 8-е изд., исправл. и дополнен. –М.: Изд-во МЭИ, 2002. – 964с.
6-ой источник – (Электротехн. Спр.) правильно оформлен по новым правилам,

остальные надо исправить. В список надо включить - ПУЭ (2001г.); безопасность электроустановок и систем автоматики ( учебное пособие -Иванов и ещё два автора; 2003г); Правила технической эксплуатации электроустановок.

Заключение

В данном проекте выполнено:

1 Анализ схемы подстанции и предположение о необходимости реконструкции

2 Проведен выбор новой схемы подстанции, количества имощности трансформаторов

3 Сделан расчет токов короткого замыкания необходимый для выбора релейной защиты и высоковольтного оборудования

4 Проведен расчет основных и резервных защит трансформатора

5 Сделан выбор основного оборудования на 220,35 и 10кВ

6 Технико-экономическое обоснование реконструкции

7 Расчет заземляющего устройства подстанции

8 Приведены противопожарные мероприятия

9 Расписаны организационные мероприятия обеспечивающие безопасное проведение работ.

На этапе технико-экономического обоснования реконструкции получен результат снижения издержек на 505 тыс.руб/год. Это позволяет за два года произвести окупаемость вложенных капиталовложений на реконструкцию подстанции.

10 Разработана сетевая модель реконструкции для снижения затрат времени на производство работ.

11 Рассмотрен специальный вопрос о выборе нелинейных ограничителей напряжения для защиты оборудования от перенапряжений.

<< предыдущая страница