Силовые трансформаторы - переключение при переходе через 0.
Братцы, есть у нас кто-то, кто владеет на современном уровне данным вопросом?
Цели - научно-познавательные. В здании стоит вводной трансформатор какой-то старинный, переключение при авариях и
регламентных работах происходит вручную (РУЧНЫМ РУБИЛЬНИКОМ).
При этих коммутациях выгорает аппаратура.
Проблема может быть решена, насколько я понимаю, установкой современных быстродействующих устройств коммутации, причём переключения должны происходить строго при
переходе переменного тока (фазы тока) через НОЛЬ.
Надеюсь, проблематику я понятно изложил.
Кто-то владеет этим вопросом? Какое оборудование позволяет решить данную проблему?
Причина всех бед, я так понимаю, дуга, разряд, мощная радио-помеха
(как назвать, суть одно и то же), которая возникает за счёт самоиндукции при коммутации тока в обмотках силового трансформатора.
Сам я - не энергетик (а инженер по автоматике), но мне важно понимать суть проблемы и представлять способы её решения, на будущее.
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
пока поиск ничего не дал...видимо не существует за разумные деньги подобных устройств
все меры борьбы с такими помехами направлены на гашение дуги и экранирование устройств или объёмов в которых эти устройства (источники помех) смонтированы
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
Ежели не специалист, то и ни к чему лазить к общедомовому рубильнику, дергать его не по делу. А хороший электрик - он интуитивно улавливает нужный момент, когда сдвиг по фазе такой, что ничего не шароебнет. (Когда трезвый, естественно.) :-)
4/2 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
По поводу переключения при переходе через ноль:
Как обеспечить одновременный переход через ноль в трех фазах?
Даже если переключать в ноле напряжения одну фазу, то ток в трансформаторе, от которого отключается нагрузка быстро не превется, и в момент коммутации будет всплеск
напряжения.
Переключения ручным способом нужно осуществлять после отключения всех цепей нагрузки. Если вы этого не делаете у вас так и будет вылетать аппаратура.
1/1 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
У нас на предприятии АВР регулярно страбатывают. Когда поставщики на подстанциях без предупреждения чото там отрубают. Автоматика переводит ввод на другую подстанцию. При этом происходят скачки напряжения, лампы мигают, у компов некоторые бесперебойники пищат. Но как ни странно компы без
бесперебойников спокойно переносят эти переключения и не отключаются.
Что за системы АВР у нас на зданиях стоят не скажу, автоматика какая-то отечественная до 100А...
Но когда поставщики предупреждают о плановых отключениях, мы всех предупреждаем о отключении, большинство
отрубают свои компы, мы открываем шкафы и постепенно отключаем всех потребителей. Потом делаем переключение. И после этого обратно постепенно подключаем внутренних потребителей. Заниматься этим должен человек, имеющий не ниже 3 группы допуска по электробезопасности.
0/2 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
все меры борьбы с такими помехами направлены на гашение дуги
***выдержка из литературы*** Однако и в том случае, когда выключение не сопровождается заметной вольтовой дугой, например у масляных выключателей, может получиться
у обмотки большое перенапряжение, на этот раз вследствие быстрого убывания тока, т. е. вследствие значительно превосходящей нормальную величину отношения di/dt ; быстро убывающее поле индуктирует в этом случае большое напряжение в обмотке трансформатора.
Поэтому быстро погасив дугу,
можно ничего не добиться, в помощь вам вентильные разрядники РВН-0,5 МН У1
РВН-0,5 МН Т1
Цели - научно-познавательные. В здании стоит вводной трансформатор какой-то старинный, переключение при авариях и регламентных работах происходит вручную (РУЧНЫМ РУБИЛЬНИКОМ).
При этих коммутациях выгорает аппаратура.
Подать иск в суд на собственника здания с нихилой цифрой, т.к. по их вине причинен ущерб, вот пусть собственник и решает этот вопрос. Денег у него до жопы, всё купит
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
Применение ОПН в электрических сетях 6-750 кВ
(к.т.н. Дмитриев М.В., ЗАО «Завод энергозащитных устройств»)
Как известно, основными защитными аппаратами для защиты изоляции
от грозовых и коммутационных перенапряжений являются вентильные
разрядники и нелинейные ограничители
перенапряжений. В настоящее время
вентильные разрядники практически сняты с производства, а в эксплуатации в
большинстве случаев отслужили нормативный срок службы. Построение схем
защиты изоляции оборудования как новых, так и модернизируемых
распределительных устройств от
грозовых и коммутационных перенапряжений
теперь оказывается возможным только с использованием ОПН. Именно
поэтому сейчас важно разработать научно обоснованные и доступно
изложенные рекомендации по применению нелинейных ограничителей
напряжения, основанные на опыте
эксплуатации, результатах аналитических
расчетов и подробного компьютерного моделирования.
В статье даются краткие определения различным характеристикам ОПН и
отмечается, что лишь две из них являются основополагающими, а также
приводятся особые случаи применения ОПН в сетях
6-35 кВ и 110-750 кВ – это
случаи, когда необходимо предъявлять «нестандартные» требования к местам
установки и к характеристикам ОПН.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПН
К сожалению, в России до сих пор нет утвержденного государственного
стандарта (ГОСТ) на ограничители
перенапряжений, т.е., в частности, нет
общепризнанной терминологии и системы обозначений. Учитывая это, ниже
кратко дадим свои (на наш взгляд, логичные и понятные) определения
основным характеристикам ОПН, разбив их на три смысловые группы.
Характеристики ОПН, от которых
зависит его надежная работа в сети под
рабочим напряжением и при воздействии
квазистационарных перенапряжений
Наибольшее (длительно допустимое) рабочее напряжение ОПН, кВ –
наибольшее действующее значение напряжения промышленной частоты U НРО ,
которое неограниченно
долго может быть приложено к ОПН (при напряжении
большем, чем наибольшее рабочее, ток через ОПН начинает заметно
возрастать, что может привести перегреву и повреждению аппарата).
Номинальное напряжение ОПН, кВ – действующее значение напряжения
промышленной частоты, которое
ОПН в определенных условиях может
выдержать в течение 10 секунд после воздействия на него импульсов тока с
нормированными параметрами.
Следует отметить, что в России традиционно под номинальным напряжением
оборудования понимали то напряжение, которое может воздействовать на
оборудование
неограниченного долго – в этом смысле «номинальное напряжение ОПН» (10-секундное www.zeu.ru 2
напряжение ОПН) является неудачным переводом английского слова «rated», которое можно
перевести и как «расчетное». Вместе с тем, под номинальным напряжением
разрядника
понимали то наибольшее напряжение, при котором конструкция разрядника обеспечивала
отключение сопровождающего тока промышленной частоты после срабатывания искровых
промежутков.
Характеристика «напряжение-время» ОПН – определяется как
зависимость действующего
значения выдерживаемого ОПН напряжения
промышленной частоты от времени его приложения. Иногда указывается для
случая с предварительным нагружением ОПН импульсами тока с
нормируемыми параметрами, а иногда для случая без нагружения.
Характеристики ОПН, от которых зависит
защищенность оборудования от
грозовых и коммутационных перенапряжений
Остающееся напряжение ОПН, кВ – наибольшее значение напряжения
на ОПН при протекании через него импульса тока указанного максимального
значения и формы.
Остающееся напряжение определяется при
импульсных токах
стандартной формы.
Грозовой импульс тока формы 8/20 мкс – импульс тока, используемый
для определения остающегося напряжения на ОПН в режиме ограничения
грозовых перенапряжений.
Коммутационный импульс тока формы 30/60 мкс – импульс тока,
используемый для определения остающегося напряжения на ОПН в режиме
ограничения коммутационных перенапряжений.
Крутой импульс тока формы 1/10 мкс – импульс тока, используемый
для определения остающегося напряжения на ОПН при большой скорости
нарастания протекающего в нем
импульсного тока.
Характеристики ОПН, от которых зависит его надежная работа
при ограничении грозовых и коммутационных перенапряжений
Номинальный разрядный ток ОПН, кА – максимальное значение
грозового импульса тока 8/20 мкс, используемое для классификации ОПН и
характеризующее его свойства в режиме ограничения грозовых
перенапряжений, вызванных удаленными от ОПН ударами молнии.
Импульс большого тока, кА – максимальное значение грозового импульса
тока 4/10 мкс, используемое для оценки устойчивости ОПН к прямым ударам
молнии.
Ток пропускной способности (импульс тока большой длительности), А –
максимальное значение П I прямоугольного импульса тока длительностью не
менее 2000 мкс, используемое для классификации ОПН и характеризующее его
способность рассеивать энергию коммутационных перенапряжений.
Рассеиваемая (поглощаемая) энергия, кДж – рассеиваемая ОПН энергия,
полученная им при приложении одного импульса тока пропускной способности
П I в процессе испытаний ОПН (иногда указывается энергия двух импульсов
тока пропускной способности). www.zeu.ru 3
Удельная
рассеиваемая (поглощаемая) энергия (энергоемкость), кДж/кВ
– рассеиваемая ограничителем энергия WУД одного импульса (иногда – двух
импульсов) тока пропускной способности ПI , отнесенная к наибольшему
рабочему напряжению ОПН (иногда к номинальному напряжению ОПН),
полученная в
процессе испытаний ОПН, используемая для классификации ОПН
и характеризующая его способность рассеивать энергию коммутационных
перенапряжений.
ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИК ОПН В ТИПОВЫХ И ОСОБЫХ СЛУЧАЯХ
Ограничитель перенапряжений представляет собой колонку рис.1 из
последовательно соединенных N нелинейных сопротивлений – варисторов,
изготавливаемых в виде шайб той или иной высоты h и диаметра D . В ряде
случаев ОПН представляет собой несколько колонок варисторов, работающих
параллельно.
Рис.1. Внешний вид колонки из N последовательно
соединенных варисторов.
Выбор наибольшего рабочего напряжения ОПН и энергоемкости – это,
соответственно, выбор высоты H = N ⋅ h и диаметра D колонки варисторов. В
свою очередь, известные высота (наибольшее рабочее напряжение U НРО ) и
диаметр (энергоемкость WУД )
колонки варисторов практически однозначно
определяют все остальные характеристики ОПН. Поэтому и в типовых, и в
особых случаях выбор характеристик ОПН сводится к определению его
наибольшего рабочего напряжения и энергоемкости с последующей проверкой
достаточности в конкретных
условиях эксплуатации прочих характеристик
(остающихся напряжений и др.) такого ОПН. Именно этот подход к выбору
характеристик ОПН представляется рациональным.
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРИМЕНЕНИЯ ОПН В СЕТЯХ 6-35 кВ
В сетях 6-35 кВ места установки и характеристики ОПН допустимо
определять упрощенно за исключением особых случаев, перечисленных ниже и
требующих проведения расчетов (аналитических или с использованием
компьютерного моделирования процессов). www.zeu.ru 4
Защита от коммутационных перенапряжений конденсаторных батарей
ОПН может
устанавливаться у батареи конденсаторов для ее защиты от
коммутационных перенапряжений; при этом недопустимо наличие
коммутационных аппаратов в цепи между ней и защитным аппаратом, так как в
противном случае защита батареи от коммутационных перенапряжений,
возникающих при ее
включении и отключении, не обеспечивается.
Энергия, которая выделяется в ОПН, установленном у конденсаторной
батареи, может быть значительной и определяется:
− величиной емкости батареи;
− возможностью возникновения повторных пробоев в межконтактном
промежутке выключателя.
Проведение расчетов необходимо, главным образом, с целью
правильного выбора энергоемкости ОПН (WУД ), обеспечивающей его надежную
работу в режиме ограничения коммутационных перенапряжений. Остальные
характеристики ОПН могут быть определены
упрощенно.
Защита от грозовых перенапряжений изоляции ВЛ 6-35 кВ
В силу сравнительно невысокой импульсной прочности изоляция ВЛ 6-35
кВ достаточно часто перекрывается даже от индуцированных грозовых
перенапряжений, вызванных ударами молнии вблизи от ВЛ (тем более такая
изоляция перекрывается при прямых ударах молнии в ВЛ).
Установка ОПН на опорах ВЛ 6-35 кВ для защиты ее изоляции от
грозовых перенапряжений является особым случаем использования ОПН, так
как наиболее часто ОПН все же применяются в распределительных устройствах
станций и
подстанций.
Подвесные ограничители перенапряжений ОПН 6-35 кВ устанавливаются
на опорах ВЛ 6-35 кВ параллельно гирляндам линейных изоляторов, т.е. между
фазным проводом и траверсой опоры.
На основе ряда расчетов, проведенных для ВЛ 6-35 кВ, сделаны
следующие обобщающие
рекомендации относительно мест установки ОПН:
− для эффективной защиты изоляции всей ВЛ от грозовых
перенапряжений необходима установка ОПН на каждой опоре (или
через опору);
− для эффективной защиты изоляции отдельных опор ВЛ от грозовых
перенапряжений
необходима установка ОПН только на этих опорах;
− для исключения перекрытий изоляции на одноцепной опоре
необходима установка ОПН сразу во все фазы на опоре;
− для исключения двухцепных перекрытий изоляции на двухцепных
опорах установка ОПН достаточна только в
фазы одной из цепей.
Система молниеотводов исключает прямые удары молнии в
оборудование распределительных устройств, а значит и в установленные там
ОПН. В случае установки ОПН на опорах ВЛ становятся возможными прямые
удары молнии в ОПН, т.е. существует реальный риск выхода
из строя этих
защитных аппаратов. Особенно такой риск велик в случае установки ОПН на www.zeu.ru 5
ВЛ, не оснащенных грозозащитным тросом, так как в этом случае значительная
часть ударов молнии в ВЛ приходится не на заземленный грозозащитный трос,
а в фазные провода,
т.е. фактически непосредственно в ОПН.
Снижение риска повреждения ОПН 6-35 кВ в случае их применения на
воздушных линиях 6-35 кВ достигается:
− совместным применением ОПН с грозозащитными тросами;
− выбором ОПН повышенной энергоемкости с допустимым для него
импульсом большого тока (импульс 4/10 мкс) амплитудой 100 кА;
− увеличением числа опор ВЛ, на которых установлены ОПН, так как
это приводит к снижению выделяющейся энергии в каждом аппарате
за счет рассеивания энергии разряда молнии не в одном ОПН, а в
большом
количестве работающих параллельно аппаратов.
Конкретное значение энергоемкости ОПН для ВЛ 6-35 кВ зависит от
многих факторов (например, от наличия грозотроса) и должно определяться на
основе расчетов. В частности, применение ОПН на ВЛ 6-35 кВ без тросовой
защиты не
рекомендуется, если энергоемкость ОПН менее WУД = 4 кДж/кВ
(приведено к U НРО ). Остальные характеристики ОПН могут быть определены
упрощенно.
Защита от перенапряжений сетей генераторного напряжения
Выбор ОПН для защиты изоляции генераторов, а также другого
оборудования
сетей генераторного напряжения традиционно рассматривается
отдельно. С одной стороны, это вызвано высокой стоимостью и
ответственностью защищаемого оборудования, а с другой – необходимостью
учета при выборе характеристик ОПН особенностей установленных на
генераторах
регуляторов возбуждения.
Защита от перенапряжений изоляции «экран-земля»
однофазных кабелей высокого напряжения
В последнее время силовые кабели высокого напряжения 6-500 кВ все
более широко используются для передачи и распределения электроэнергии,
особенно в крупных
городах и на промышленных предприятиях, где уровень
электропотребления и плотность нагрузки весьма значительны. Наибольшее
распространение получают силовые однофазные кабели с изоляцией из
сшитого полиэтилена.
Экраны кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена выполнены из
хорошо проводящего материала (алюминия или меди); заземление экранов
более чем в одной точке ведет к появлению в них значительных токов,
сопоставимых с током жилы кабеля. Если по условиям ограничения
напряжения на экране обязательно его заземление в нескольких точках, то для
снижения токов в экранах при трехфазной группе однофазных кабелей может
быть применена транспозиция экранов. www.zeu.ru 6
Установка ОПН класса 3-35 кВ между экраном и землей для защиты
изоляции «экран-земля» от грозовых и коммутационных перенапряжений
необходима:
− на том конце том конце кабеля, на котором экран не заземлен (рис.2);
− если применена транспозиция экранов трехфазной группы кабелей, то
в каждом узле транспозиции (рис.3).
Рис.2. Схема соединения экранов группы из трех однофазных кабелей с
изоляцией из
сшитого полиэтилена в случае, когда экран заземлен только с одной стороны.
Рис.3. Схема соединения экранов группы из трех однофазных кабелей с изоляцией из
сшитого полиэтилена в случае, когда экран заземлен с двух сторон и применен один цикл
транспозиции
экранов.
Характеристики ограничителя перенапряжений, предназначенного для
защиты изоляции экрана кабеля, должны выбираться исходя из двух основных
критериев:
− обеспечения надежной защиты изоляции экрана при грозовых и
коммутационных перенапряжениях;
−
обеспечения надежной работы самого ОПН при квазистационарных
перенапряжениях в месте его установки как в нормальном режиме, так
и в аварийном режиме короткого замыкания вне кабеля.
Проведение расчетов необходимо с целью выбора наибольшего рабочего
напряжения ОПН (U НРО ),
которое определяется напряжением на изоляции
«экран-земля» однофазных кабелей (см. журнал «Электро-Info», март 2007 г.).
Нормальный длительно существующий симметричный режим и режим
короткого замыкания (однофазного, двухфазного, двухфазного на землю, www.zeu.ru 7
трехфазного) в сети вне кабеля, длительность существования которого
определяется релейной защитой и не превосходит нескольких секунд, а также
характеристика «напряжение-время» ОПН являются основой для выбора
наибольшего рабочего напряжения U НРО .
Если для выбранного ОПН
остающееся напряжение U8/ 20 при расчетном
грозовом токе (форма 8/20 мкс) составляет не более чем 0.9 от импульсной
прочности ГРОЗ ИСП
U изоляции экрана при грозовых перенапряжениях, то выбор
ОПН произведен правильно. Если напряжение U8/ 20 выше импульсной
прочности
изоляции экрана
ГРОЗ U ИСП , то необходимо изменять число циклов
транспозиции и/или мест заземления экранов, что позволяет применять ОПН с
меньшим рабочим напряжением U НРО и, соответственно, меньшими
остающимися напряжениями. Остальные характеристики ОПН могут быть
определены упрощенно.
Защита от перенапряжений в сетях
с повышенным содержанием гармоник
Среди сетей с повышенным содержанием гармоник в качестве примера
можно рассмотреть случай, когда ОПН устанавливается для защиты двигателя,
оснащенного системой частотного
пуска.
Выбор наибольшего рабочего напряжения ОПН (и других его
характеристик) при наличии в сети высших гармоник является сложной
задачей, не имеющей обоснованного решения.
Защита от перенапряжений в сетях с резистивно-заземленной нейтралью
В сетях с
резистивно-заземленной нейтралью величина резистора
выбирается в зависимости от решаемых задач:
− снижения дуговых и феррорезонансных перенапряжений;
− обеспечение селективности работы релейной защиты по поиску
поврежденного присоединения.
В первом случае
величина резистора выше, чем во втором, и поэтому в
первом случае говорят о высокоомном заземлении нейтрали. Резистор,
выбранный во втором случае исходя из обеспечения селективности работы
релейной защиты, одновременно позволяет снизить до безопасного уровня
дуговые и
феррорезонансные перенапряжения, т.е. позволяет решать сразу две
задачи.
Выбор наибольшего рабочего напряжения ОПН 6-35 кВ в сетях,
имеющих резистивное заземление нейтрали, должен проводиться на основе
расчетов с учетом величины резистора и максимальной длительности
существования режима однофазного замыкания на землю. Остальные
характеристики ОПН могут быть определены упрощенно. www.zeu.ru 8
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРИМЕНЕНИЯ ОПН В СЕТЯХ 110-750 кВ
В сетях 110-750 кВ места установки и характеристики ОПН допустимо
определять упрощенно за
исключением особых случаев, перечисленных ниже и
требующих проведения расчетов (аналитических или с использованием
компьютерного моделирования процессов).
РУ с присоединенными ВЛ 500-750 кВ длиной более 200-300 км
Проведение расчетов внутренних перенапряжений на ВЛ 500-750
кВ
длиной более 200-300 км и в РУ 500-750 кВ, к которым эти ВЛ присоединены,
необходимо с целью:
− определения квазистационарных перенапряжений и оценки их
опасности для оборудования и, в частности, для ОПН;
− определения комплекса мер, направленных на
снижение
квазистационарных перенапряжений в тех случаях, когда они
представляют реальную опасность для оборудования; например, такие
опасные перенапряжения резонансной природы могут возникать в
цикле ОАПВ на отключенной фазе линии «резонансной» длины,
зависящей от числа
присоединенных к ней шунтирующих реакторов;
− определения энергии, которая выделяется в ОПН при
коммутационных перенапряжениях.
Расчеты внутренних перенапряжений, которые можно провести
аналитически или с использованием компьютерного моделирования, являются
основой для выбора характеристик ОПН (U НРО , WУД ), устанавливаемых на ВЛ
500-750 кВ (например, в непосредственной близости от входа РУ для защиты
оборудования от грозовых перенапряжений).
Блочные и полублочные передачи 110-750 кВ
Схемами, в которых возможно возникновение
опасных внутренних
перенапряжений, являются так называемые блочные и полублочные передачи,
в которых воздушная линия коммутируется в блоке с силовым
трансформатором или автотрансформатором. В проектной практике следует
избегать блочных и полублочных схем как опасных для
оборудования и, в
частности, для ОПН, однако ряд таких электропередач уже эксплуатируется и
требует проведения расчетов в рамках замены устаревших вентильных
разрядников на ОПН.
Проведение внутренних перенапряжений в блочных и полублочных
передачах необходимо с
целью:
− определения квазистационарных перенапряжений и оценки их
опасности для оборудования и, в частности, для ОПН;
− определения комплекса мер, направленных на снижение
квазистационарных перенапряжений в тех случаях, когда они
представляют реальную
опасность для оборудования;
− определения энергии, которая выделяется в ОПН при
коммутационных перенапряжениях. www.zeu.ru 9
Следует понимать, что в блочных и полублочных передачах наибольшее
рабочее напряжение ОПН, обеспечивающее его надежную эксплуатацию
при
квазистационарных перенапряжениях, может оказаться заметно выше фазного
значения наибольшего рабочего напряжения сети, т.е. такой ОПН в ряде
случаев будет неэффективно ограничивать грозовые и коммутационные
перенапряжения на оборудовании.
В качестве примера на рис.4
приведена достаточно редко встречающаяся
схема блочной передачи 750/500 кВ, в которой воздушная линия 500 кВ может
коммутироваться в блоке с автотрансформатором 750кВ/500кВ выключателями
750 кВ.
Рис.4. Схема блочной передачи 750/500 кВ.
Значительно более
распространенными являются полублочные передачи
110-220 кВ (рис.5), в которых понижающие трансформаторы (110-220)/(6-10)
кВ не имеют собственных выключателей 110-220 кВ и коммутируются в блоке
с питающими ВЛ 110-220 кВ – это, как правило, тупиковые подстанции,
транзитные
подстанции, подстанции на отпайках, питаемые по ВЛ 110-220 кВ
длиной до 40-50 км. Нейтрали трансформаторов 110-220 кВ на таких
подстанциях зачастую разземлены.
Рис.5. Пример полублочной передачи 110 кВ.
Основные характеристики ОПН для полублочных передач 110-220 кВ,
определенные расчетным путем и проверенные опытом эксплуатации, таковы:
− наибольшее рабочее напряжение ОПН 110-220 кВ принимается на 20%
выше наибольшего рабочего (фазного) напряжения сети;
− остальные характеристики ОПН могут быть определены упрощенно. www.zeu.ru 10
Электропередачи, оснащенные устройствами продольной компенсации
Проведение расчетов внутренних перенапряжений в схемах с
устройствами продольной компенсации (УПК) необходимо с целью:
− определения квазистационарных перенапряжений (в том числе в
режиме короткого замыкания, когда токи короткого замыкания могут
создавать значительное падение напряжения частоты 50 Гц на емкости
УПК);
− определения энергии, которая выделяется в ОПН при
коммутационных перенапряжениях.
Расчеты внутренних перенапряжений
являются основой для выбора
характеристик ОПН (U НРО , WУД ), устанавливаемых для защиты УПК.
Схемы электроснабжения тяговых подстанций
переменного тока 27.5 кВ от сетей 110-220 кВ
Рекомендации по выбору характеристик ОПН 110-220 кВ,
устанавливаемых на стороне 110-220
кВ тяговых подстанций (ТПС)
однофазного тока промышленной частоты 27.5 кВ, а также способы снижения
риска повреждения этих ОПН приведены в журнале «Энергетик» №12 за 2006
год.
Эти исследования позволили с новых позиций обосновать необходимость
проявления повышенного
внимания к вопросам электроснабжения
электрифицированных железных дорог от высоковольтных сетей общего
назначения и сделать ряд важных выводов:
− В типовых схемах питания тяговых подстанций переменного тока 27.5
кВ в случае возникновения короткого замыкания на
питающих
воздушных линиях с их последующим отключением выделяется
участок сети с изолированной нейтралью, что является нарушением
требований ПУЭ.
− Наличие присоединенного к ТПС выделенного участка питающей сети
с изолированной нейтралью при определенных
обстоятельствах
приводит к «обратной трансформации» на него напряжения из
контактной сети 27.5 кВ, что вызывает в ряде случаев опасные для
изоляции оборудования квазистационарные и коммутационные
перенапряжения.
− Для исключения повреждений оборудования в схемах
питания
тяговых подстанций переменного тока 27.5 кВ рекомендуется:
по возможности заземлять нейтрали силовых трансформаторов на
ТПС;
заменить вентильные разрядники 110-220 кВ на нелинейные
ограничители перенапряжений, наибольшее рабочее напряжение
которых U
НРО на 20% больше фазного значения наибольшего
рабочего напряжения сети, а удельная поглощаемая энергия одного
импульса WУД ≥ 4 кДж/кВ (приведено к U НРО ); www.zeu.ru 11
обеспечить координацию действий релейных защит электрических
сетей общего назначения и
системы электроснабжения
электрифицированных железных дорог;
при коротком замыкании в питающей сети отключать рабочий
трансформатор ТПС от тяговой сети 27.5 кВ (например,
выключателем на стороне 27.5 кВ) до выделения изолированного
участка питающей сети 110-220 кВ.
Перечисленные меры обладают различной эффективностью и
возможностью реализации.
Защита от грозовых перенапряжений изоляции ВЛ 110-750 кВ
В ряде случаев в силу объективных причин (высокие значения
сопротивления заземления опор ВЛ из-за высокого удельного сопротивления
грунта, невозможность применения грозозащитных тросов из-за высоких ветро-
гололедных нагрузок и т.п.) традиционные средства грозозащиты не могут
обеспечить необходимую грозоупорность ВЛ. Тогда дополнительным -
дорогим, но эффективным - способом повышения грозоупорности ВЛ
может
стать установка ОПН на опорах ВЛ для защиты ее изоляции от перекрытий.
Подвесные ограничители перенапряжений ОПН 110-750 кВ
устанавливаются на опорах ВЛ 110-750 кВ параллельно гирляндам линейных
изоляторов, т.е. между фазным проводом и траверсой опоры. При этом
используются два способа подключения ОПН:
− без искрового промежутка;
− через искровой промежуток (не путать с вентильным разрядником).
На основе ряда расчетов, проведенных для ВЛ 110-750 кВ, сделаны
следующие обобщающие рекомендации относительно мест установки
ОПН:
− для эффективной защиты изоляции всей ВЛ от грозовых
перенапряжений необходима установка ОПН на каждой опоре (или
через опору);
− для эффективной защиты изоляции отдельных («проблемных») опор
ВЛ от грозовых перенапряжений необходима установка ОПН
только
на этих опорах;
− для снижения числа грозовых отключений, вызванных прорывами
молнии на фазные провода, наиболее эффективно устанавливать
защитные ОПН в верхние фазы (при вертикальном расположении или
расположении проводов в «треугольник») и в крайние фазы
(при
горизонтальном расположении проводов);
− для снижения числа грозовых отключений, вызванных обратными
перекрытиями изоляции с опоры на фазные провода, установка ОПН
наиболее эффективна в крайние фазы ВЛ с горизонтальным
расположением проводов, а на ВЛ с иным
расположением проводов –
в зависимости от сопротивлений заземления опор (при малых
сопротивлениях заземления – в верхние фазы, а при больших
сопротивлениях заземления – в нижние фазы); www.zeu.ru 12
− для исключения перекрытий изоляции на одноцепной опоре
необходима установка ОПН сразу во все фазы на опоре;
− для исключения двухцепных перекрытий изоляции на двухцепных
опорах установка ОПН достаточна только в фазы одной из цепей.
При установке ОПН на ВЛ 110-750 кВ важнейшим является вопрос о
выборе его энергоемкости W
УД , которая существенно зависит от следующих
факторов:
− от вероятности прорыва молнии на фазный провод, на котором
установлен ОПН, а также от параметров этой молнии;
− от сопротивления заземления опоры ВЛ, на которой установлен(ы)
ОПН;
− от
числа фаз ВЛ на опоре, в которые установлены ОПН;
− от наличия ОПН, расположенных в той же фазе на соседних опорах;
− от типа ОПН (с искровым промежутком или без него).
Определение энергоемкости ОПН в каждом конкретном случае
производится по результатам
расчетов.
Наибольшее рабочее напряжение ОПН (U НРО ), устанавливаемых на ВЛ
110-750 кВ, зависит от типа ОПН (с искровым промежутком или без него). В
случае ОПН без искрового промежутка наибольшее рабочее напряжение ОПН
выбирается как в типовых случаях (или как в особых
случаях, если есть их
признаки: большая длина ВЛ, возможность коммутации ВЛ одновременно с
трансформатором, другие признаки). В случае ОПН с искровым промежутком
рабочее напряжение ОПН выбирается исходя из условий обеспечения
надежного гашения дуги от тока промышленной
частоты, который протекает в
промежутке после его срабатывания от грозовых перенапряжений.
На ВЛ 110-750 кВ рекомендуется устанавливать ОПН 110-750 кВ с
применением отделителей, включаемых последовательно с ОПН и
обеспечивающих отсоединение ограничителя перенапряжений в
случае его
повреждения.
Защита от перенапряжений КРУЭ 110-750 кВ
Вольт-секундная характеристика элегазовой изоляции существенно
отличается от вольт-секундной характеристики воздушной и бумажно-
масляной. У элегазовой изоляции нет упрочнения изолирующих свойств при
малых временах воздействия перенапряжений. Поэтому для оборудования
распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) основную
опасность представляют грозовые перенапряжения (микросекундные фронты) и
высокочастотные перенапряжения (наносекундные фронты).
Источником
грозовых перенапряжений является поражение молнией
присоединенных воздушных линий. Источником высокочастотных –
коммутации разъединителями и выключателями коротких участков шин внутри
КРУЭ. Эти перенапряжения являются не спецификой отдельных случаев
использования КРУЭ, а
следствием свойств самого КРУЭ, его конструкции. www.zeu.ru 13
Защита от этого вида перенапряжений предусматривается изготовителем
КРУЭ.
Выбор защиты от грозовых (и коммутационных) перенапряжений КРУЭ
(а также присоединенных к нему силовых и измерительных
трансформаторов,
кабелей) осуществляется на стадии проектирования. В качестве защитных
аппаратов применяются ОПН обычного типа (с воздушной изоляцией) или
ОПН с элегазовой изоляцией (сокращенно ОПНЭ).
В случае защиты КРУЭ от перенапряжений необходимо проведение
оценок и
расчетов, которые позволят решить следующие задачи:
− принимая во внимание высокую стоимость КРУЭ, обосновать места
установки ОПН, обеспечивающие надежную защиту изоляции КРУЭ
от грозовых и коммутационных перенапряжений;
− выбрать тип защитного аппарата (ОПН или
на порядок более дорогой
ОПНЭ);
− выбрать характеристики ОПН и/или ОПНЭ.
Выбор характеристик ОПН и ОПНЭ, устанавливаемых для защиты
КРУЭ, производится как в типовых случаях (или как в особых случаях, если
есть их признаки: большая длина ВЛ, возможность коммутации
ВЛ
одновременно с трансформатором, другие признаки).
Защита от перенапряжений разземляемой нейтрали 110-220 кВ
В связи с развитием энергосистем увеличиваются токи короткого
замыкания, что приводит к росту динамических воздействий на обмотки
трансформаторов, утяжелению
работы коммутирующей аппаратуры. Частичное
разземление нейтралей силовых трансформаторов 110-220 кВ применяется в
качестве эффективной меры ограничения токов однофазного короткого
замыкания, которые составляют основную долю в общем числе коротких
замыканий. Кроме того,
разземление нейтралей силовых трансформаторов в
ряде случаев способствует организации релейной защиты.
Разземление нейтрали силового трансформатора приводит к
необходимости защиты изоляции нейтрали от воздействующих на нее в
процессе эксплуатации грозовых (и коммутационных)
перенапряжений, для
чего в нейтраль устанавливаются специальные ОПН, обозначаемые ОПНН.
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
Вот такая вот статейка попалась неплохая. Общее некоторое введение в проблематику даёт, требуется ещё небольшое рассуждение в тёмной комнате, чтобы осознать проблематику до конца (как физики говорят).
Вообще ... немного представляю эти проблемы, т.к. ранее тяжёлая жизнь заставила изучать
системы грозозащиты.
Если кому интересно будет - можете тоже эту статью пробежать (скачать с инета), может ещё что-то подобное есть.
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
вообще, научную бы работу какую-нибудь на эту тему, литературу хорошую
не тот форум вы выбрали, ой не тот...
у меня есть человек в энергетике варится, подстанции, трансформаторы - это его все, но не думаю, что консультации
будут занахаляву, как хотелось изначально.
Собственно и мне не шибко интересно сферический завод в вакууме обсуждать.
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
любому человеку, а тем более радиолюбителю, полезно будет
потому что, как пишут на аппаратуре, любое излучение (электромагнитное), излучаемое, или поглощаемое, должно соответствовать стандартам (быть в допустимых пределах) и т.д. и т.п.
чтобы понимать, почему пострадала
аппаратура, а не как обычно, ой, всё сгорело, иди покупай новое
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
любому человеку, а тем более радиолюбителю, полезно будет
абсолютно верно. АВРы на несколько десятков/сотен кА, любому, ага, радиолюбителю интересны.
Цитата: От пользователя: К15
потому что, как
пишут на аппаратуре, любое излучение (электромагнитное), излучаемое, или поглощаемое, должно соответствовать стандартам (быть в допустимых пределах) и т.д. и т.п.
Это никак не связанно с топиком, совершенно. :-D
0/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
Ещё по секрету расскажу что при индуктивной нагрузке напряжение и ток проходят через ноль в разное время, делая затею ещё более бессмысленной. Хотя при наличии компенсаторов и охрененно мощных тиристоров сделать можно, но охрененно дорого
4/0 |
| Поделиться:
Re: Силовые трансформаторы - переключение при пере...
Ещё по секрету расскажу что при индуктивной нагрузке напряжение
я вам по секрету расскажу шо перенапряженя свидетельствуют о резонансной нагрузке... :-)
мало того, на частотах сети рез частота зависит от сопротивления...
енто ток для вас...:-)
Внимание! сейчас Вы не авторизованы и не можете подавать сообщения как зарегистрированный пользователь.
Чтобы авторизоваться, нажмите на эту ссылку (после авторизации вы вернетесь на
эту же страницу)
