ПЗ (1204567), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

6.3 Основные положения по выбору параметров ОПН

а) К основным параметрам ограничителя относятся:

- наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение,

- номинальное напряжение, номинальный разрядный ток, класс про­пускной способности,

- уровни остающихся напряжений при коммутационных и грозовых импульсах,

- величина тока срабатывания противовзрывного устройства,

- длина пути утечки внешней изоляции.

б) Основные параметры ограничителя выбирают исходя из назначения, требуемого уровня ограничения перенапряжений, места установки, а также схемы сети и её параметров (наибольшего рабочего напряжения сети, способа заземления нейтрали, величины ёмкостного тока замыкания на землю и сте­пени его компенсации, длительности существования однофазного или трёх­фазного замыкания на землю и т.д.).

в) По назначению ограничители применяют для защиты оборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений.

г) Места установки и расстояния от ограничителей до защищаемого оборудования должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», раздел 4 седьмое издание.

6.4 Место подключения ОПН

При выборе места установки ограничителей перенапряжений большое значение имеет желаемый окончательный результат. В целом целесообразно ОПН подключить к зажимам защищаемого электрооборудования (электродви­гателя, трансформатора и др.). При таком подключении ограничителей перена­пряжений имеет место максимальный эффект, что объясняется обеспечением защиты одновременно изоляции электрооборудования данного присоединения и все сети. Наоборот, при установке ОПН на шинах (секциях) защитный аппа­рат обеспечивает защиту всей сети только при включенных выключателях при­соединений. При отключениях присоединения защитный аппарат шин (секций), разумеется, не может обеспечить защиту коммутируемого присоединения. Та­ким образом, нелинейные ограничители перенапряжений целесообразно под­ключать к присоединениям, так как такое присоединение имеет место следую­щие преимущества:

- обеспечивает защиту изоляции электрооборудования при любой комму­тации;

- при включенных выключателях присоединения обеспечивают защиту всей сети, имеющей небольшую протяженность;

- выключатель присоединения является как бы предохранителем при по­вреждениях самих защитных аппаратов.

Необоснованный выбор места и количества подключенных к сети аппара­тов может привести к :

- повреждению самих ограничителей;

- отключению и простою части электрической сети;

- повреждению различных видов электрооборудования, находящихся в близи ОПН.

Что же касается места непосредственной установки ограничителей пере­напряжений, то они могут быть установлены:

- электрооборудования подстанций открытого и закрытого типа;

- кабельных сетей;

- воздушных линий электропередач;

- генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей сетей собственных нужд электростанций и промышленных предприятий;

- батарей статических конденсаторов и фазокомпенсирующих устройств;

- оборудования электроподвижного состава;

- контактной сети переменного и постоянного тока электрифицированных железных дорог;

- устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог;

- электрооборудования специализированных промышленных предприя­тий (химической, нефтяной, газовой и др. промышленности).

6.5 Определение защитного уровня ОПН

Определяющим при выборе защитного уровня ОПН является его назна­чение (для защиты от грозовых или коммутационных перенапряжений) и уро­вень выдерживаемых перенапряжений изоляцией электрооборудования.

При защите силового трансформатора, ОПН должны быть рассчитаны как от коммутационных, так и от грозовых перенапряжений, т. к. все они имеют место на шинах подстанции.

6.6 Уровень выдерживаемых напряжений электрооборудованием 3-35 кВ при коммутационных перенапряжениях

Выдерживаемое напряжение U_выд^3-35 оборудования 3-35 кВ определяется выражением [2]:

, (6.1)

где U_1мин – одноминутное испытательное напряжение оборудования, кВ; к_и=1,35 – коэффициент импульса, учитывающий упрочнение изоляции при более коротком импульсе по сравнению с испытательным; к_к=0,9 – коэффициент кумулятивности, учитывающий многократность воз­действий перенапряжений и возможное старение изоляции.

Одноминутное испытательное напряжение для трансформаторов с нормальной изоляцией для классов напряжения 10 кВ и 35 кВ равно соответственно 35 кВ и 85 кВ [2]. Зная величины, входящие в выражение (2), получим:

Сравним полученные величины с величиной остающегося напряжения при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс. Для сравнения используем ве­личину наибольшей амплитуды тока как наихудший режим. Для класса напря­жения 10 кВ наибольшая амплитуда тока составляет 1000 А, для класса напря­жения 35 кВ – 2000 А [3].

>

Из приведенного сравнения следует, что выдерживаемое напряжение нормальной изоляции силового трансформатора со стороны вводов 10 кВ больше пропускаемого ОПН остающегося напряжения при коммутационном импульсе тока. Следовательно, выбранный ОПН в достаточной мере ограничи­вают величину коммутационного импульса тока.

6.7 Уровень выдерживаемых напряжений электрооборудованием 3-35 кВ при грозовых перенапряжениях

Выдерживаемый уровень грозовых перенапряжений для электрооборудо­вания определяется по формуле:

, (6.2)

где U_ПГИ – напряжение полного грозового импульса, кВ; U_н – действующее номинальное напряжение, кВ.

По [2], испытательное напряжение полного грозового импульса для сило­вого трансформатора с нормальной изоляцией для классов напряжения 10 кВ соответственно равно 80 кВ. Номинальное действующее напря­жение для класса напряжения 10 кВ соответственно равно 15 кВ. Подставляя значения величин в выражение (6.3), получим:

кВ;

Сравним полученные величины с величиной остающегося напряжения при грозовом импульсе тока 8/20 мкс. Для сравнения используем величину наибольшей амплитуды тока как наихудший режим. Для класса напряжения 10 кВ наибольшая амплитуда тока составляет 20000 А [3].

кВ > кВ;

Из приведенного сравнения следует, что выдерживаемое напряжение нормальной изоляции силового трансформатора со стороны ввода 10 кВ больше пропускаемого ОПН остающегося напряжения при грозовом им­пульсе тока. Следовательно, выбранный ОПН в достаточной мере ограничи­вают величину грозового импульса тока.

6.8 Регистраторы срабатывания ОПН

Регистраторы используются:

- в высоковольтных аппаратах защиты от импульсных перенапряжений - разрядниках и в ограничителях перенапряжений нелинейных (ОПН);

- во внешней молниезащитной системе (МЗС), то есть в устройствах защиты от прямых ударов молнии, входящих в комплекс средств молниезащиты зданий и сооружений.

В аппаратах защиты регистраторы обеспечивают подсчёт и регистрацию числа импульсов разрядного тока через защитный аппарат (число срабатываний аппарата) при грозовых и коммутационных перенапряжениях в электроустановках.

В системах молниезащиты регистраторы обеспечивают подсчѐт и регистрацию числа импульсов тока, протекающих по токоотводу при ударе молнии в молниеприемник.

По числу зарегистрированных импульсных перенапряжений выявляется:

- работоспособность устройств защиты;

- интенсивность (частота) срабатывания устройств защиты;

- распределение интенсивности грозовых разрядов по территории;

- контроль работы электроустановок, например, высоковольтных выключателей, с точки зрения частоты возникновения коммутационных перенапряжений.

Предлагаю установить на ОПН-220 регистратор срабатывания ИТ-Д2.04, так как высоковольтный ОПН сравнительно очень дорогостоящее и взрывоопасное при отработке своего основного ресурса оборудование.

Регистраторы с трансформатором тока ИТ-Д2.04 обладают рядом преимуществ по сравнению со счётчиками на основе измерительных (защитных и т.п.) варисторов, так как снимаются ограничения по уровню максимальных токов пропускной способности измерительных варисторов регистраторов; резко снижено падение напряжения на счётчике при протекании тока перенапряжения; прибор гальванически развязан от цепи заземления (заземляющего проводника) ограничителя: упрощается схема подключения прибора к ОПН; неисправность прибора не влияет на работоспособность ОПН.

Регистраторы ИТ-Д2.04Т могут быть применены для любых ОПН классом напряжения от 35 до 220 кВ всех производителей.

Условия эксплуатации регистратора:

• районы с умеренным и холодным климатом и промышленной атмосферой (тип атмосферы I I по ГОСТ 15150) при сильном загрязнении внешней среды (степень загрязнения I I I по ГОСТ 9920) на открытом воздухе;

• предельное верхнее значение температуры окружающей среды – плюс 40°С, нижнее – минус 60°С;

• влажность – не более 80% при температуре внешней среды 30°С;

Регистратор состоит из трёх датчиков импульсных перенапряжений
ИТ-Д2.04Д и одного монитора ИТ-Д2.04ТМ.

Датчик ИТ-Д2.04Д включает электронную часть, которая состоит из импульсного трансформатора тока и ряда функциональных узлов, обеспечивающих согласование коротких и сверхкоротких импульсов тока грозовых и коммутационных перенапряжений положительной и отрицательной полярностей и относительно длительного времени срабатывания электромеханического счётчика.

Каждый из датчиков может монтироваться непосредственно на нижнем фланце контролируемого ограничителя. Такая установка датчиков позволяет:

1) применять заземляющий проводник минимальной длины и подводить его заземлителю по кратчайшему пути, что резко снижает индуктивность проводника и как следствие – перенапряжения при разрядных импульсах тока;

2) упростить монтаж заземляющего проводника, так как исключена дополнительная изоляция подводящей к регистратору части заземляющего проводника, как это требуется в регистраторах, где датчик и монитор совмещены.

Варианты монтажа регистратора срабатывания приведены на чертеже ДП 23.05.05 022 008.

Монитор ИТ-Д04ТМ состоит из трёх электромеханических счётчиков и функциональных узлов нормирования импульсов и защиты от импульсных помех. Он подключается к соответствующим датчикам с помощью контрольных кабелей и может быть отнесён от датчиков на расстояние до 40 метров. Монитор устанавливается в безопасном и удобном месте для снятия показаний и диагностики прибора, например, на боковой стороне опорной металлоконструкции.

Проверка работоспособности регистратора, включая и датчики, осуществляется путём подачи на клеммные колодки монитора тестовых сигналов от контрольной аппаратуры, при этом никаких дополнительных регламентных работ на датчиках не требуется. Аппаратура контроля работоспособности регистратора сведена к минимуму, в простейшем случае – это автономный источник питания постоянного тока 12В.

Таким образом, гальваническая развязка высоковольтных разрядных цепей ОПН с помощью импульсных трансформаторов тока, выполнение раздельно датчиков и монитора, установка монитора на безопасном расстоянии в удобном для снятия показаний месте обеспечивает безопасность снятия показаний и технического обслуживания регистратора.

К основным параметрам регистраторов (счётчиков) импульсных перенапряжений относят их токовые параметры.

В ТУ 3414-002-59487440-2010 определение основных токовых параметров даны в следующей редакции:

1. Разрядный ток прибора - импульс тока, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока, включаемой в разрядную цепь ограничителя перенапряжений или в цепь заземляющего проводника молниеотвода

2. Пороговый ток I_П - минимальная по значению амплитуда импульса разрядного тока, имеющего форму стандартного грозового импульса 8/20 мкс, который прибор регистрирует без единого пропуска (т.е. в 100% случаев).

3. Максимально допустимый ток I_{М ДОП} - максимальная по значению амплитуда импульса разрядного тока, имеющего форму стандартных импульсов 8/20 мкс или 10/350 мкс, регистрируемая и выдерживаемая прибором без разрушения

4. Номинальный разрядный ток I_Н - максимальное (амплитудное) значение грозового импульса тока 8/20 мкс, используемое для классификации регистраторов.

При выборе регистратора перенапряжений ОПН необходимо:

Характеристики

Список файлов ВКР