Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Электрические сети энергоемких предприятий

Элементы защиты сетей от атмосферных перенапряжений - Электрические сети энергоемких предприятий

Оглавление
Электрические сети энергоемких предприятий
Основные требования к схемам электроснабжения
Схемы электроснабжения
Выбор трансформаторов
Выбор напряжения
Требования к качеству электроэнергии
Компенсация реактивной мощности
Способы канализации электроэнергии
РУ и подстанции 110—220 кВ
РУ и подстанции 6—10 кВ
Подстанции специального назначения
Воздушные линии 6—220 кВ
Кабельные линии 6—220 кВ
Токопроводы 6—35 кВ
Элементы защиты сетей от атмосферных перенапряжений
Электрические расчеты сетей
Механические расчеты
Механический расчет проводов на особых участках
Особенности расчета проводов на открытых распределительных устройствах подстанций
Расчет проводов и шин открытых токопроводов
Проектное размещение опор по профилю трассы
Защита линий и подходов 6—10 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита токопроводов 6—10 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита ВЛ и подходов 35-220 кВ от атмосферных перенапряжений
Защита подстанций от атмосферных перенапряжений
Устройство заземляющих контуров
Расчет заземлителей в неоднородных грунтах
Поведение заземлителей при прохождении через них импульсных токов молнии
Заземляющие устройства на линиях электропередачи
Заземляющие устройства подстанций

Защита подходов к подстанциям воздушных линий напряжением 6—10 кВ, а также мест с ослабленной изоляцией производится преимущественно посредством установки трубчатых разрядников на опорах воздушных линий. Установка трубчатых разрядников производится также в местах пересечения воздушных линий 6—10 кВ между собой и с воздушной линией другого напряжения. Пример установки трубчатых разрядников на опорах приведен на рис. 2-39; там же приведен вариант установки вентильного разрядника типа РВ на опорах воздушных линий 6—10 кВ.

Установка вентильных разрядников производится в тех случаях, когда величина токов к. з. меньше нижнего предела, допустимого для работы трубчатого разрядника, вследствие чего не обеспечено гашение дуги в нем, что может привести к разрушению трубчатого разрядника.
При наличии на шинах подстанций или распределительных устройств ТЭЦ присоединенных вращающихся машин в схему защиты их от атмосферных перенапряжений входит установка на подходах линий трубчатых разрядников, а на шинах распределительных устройств— вентильных разрядников и конденсаторов. Установка конденсаторов и присоединение их к шинам РУ с вращающимися машинами необходимы для создания дополнительной емкости и уменьшения крутизны приходящей к вращающейся машине импульсной волны. Для защиты от атмосферных перенапряжений принимаются обычно конденсаторы типа КМ. Конденсаторы этого типа имеют следующие технические характеристики: диэлектрик выполняется из бумаги, пропитанной минеральным маслом (расход масла 18—20 кг на фазу). Конденсаторы типа КМ предназначаются для продолжительной работы на высоте до 1 000 м над уровнем моря при температуре окружающего воздуха от —40 до +40° С.
Т а б л и ц а 2-5
Технические данные однофазных конденсаторов на напряжения 6,3 и 10,5 ко


Тип конденсатора

Наименование данных

Испытательное напряжение при частоте 50 Гц, к в

Бес,

Размеры, мм

Напря
жение,
в

Ем
кость,
мкф

Мощ
ность,
кВар

на
кор
пус

между
выводами

кг
±ю%

а

b

ft

КМП-6,3
КМП-10,5
КМ-6,3
КМ-10,5
КМ2-6,3
КМ2-10.5

6 300 10 500 6 300 10 500 6 300 10 500

2,25
0,76
0,8
0,29
2,0
0,65

28,0
27.0
10,0 25,0 22,5

25
35
25
35
25
35

13,9
03.1
13.86
23.1
13.86
23.1

60
65
23
23
60
60

 321 380 380
310

131
131
110
110
140
140

1 020 1 075 540 570 975 1000

Примечание. Обозначения а, б, см. рис. 2-7.
Конденсаторы рассчитаны на работу при повышении напряжения синусоидальной формы до 110% номинального (но не более 4 ч в сутки). Конденсаторы на напряжения 6,3 и 10,5 кВ не имеют встроенных плавких предохранителей для защиты от токов короткого замыкания. Эти предохранители устанавливаются отдельно. Плавкие предохранители должны быть рассчитаны на номинальный ток конденсатора. Конденсаторы на напряжения 6,3 и 10,5 кВ изготовляются только в однофазном исполнении и включаются в звезду с заземленной средней точкой.
становка разрядников на кабельной опоре ВЛ 6—10 кВ
Рис. 2-39. Установка разрядников на кабельной опоре ВЛ 6—10 кВ.

 а — установка трубчатого разрядника;
установка вентильного разрядника

б — установка вентильного разрядника.
Габаритные размеры конденсаторов типа КМ и их технические данные при напряжениях 6,3 и 10,5 кВ приведены в табл. 2-5 и на рис. 2-40.

Конденсаторы серии КМ
Рис. 2-40. Конденсаторы серии КМ для защиты вращающихся машин (габаритный эскиз к табл. 2-5).

Основным недостатком выпускаемых в настоящее время конденсаторов является отсутствие на них деталей крепления. Распределительные устройства защищают  обычно стержневыми, а подходы воздушных линий к ним и открытые токопроводы — стержневыми или тросовыми молниеотводами.
Тросовые молниеотводы обычно применяются на линиях электропередачи и их подходах к подстанциям и распределительным устройствам при напряжениях 35, 110 и 220 кВ. Стержневые молниеотводы используются для защиты подходов ВЛ 6— 10 кВ к ОРУ с вращающимися машинами, а также открытых токопроводов и подстанций. Общий вид металлических стержневых молниеотводов высотой от 15 до 20 м и железобетонных высотой 20—25 м представлен на рис. 2-41. Металлические стержневые молниеотводы устанавливаются на специальных железобетонных основаниях. Железобетонные молниеотводы выполняются из железобетонных стоек опор линий электропередачи типов СН-1, СН-2, СН-3 или других.
Для защиты открытых распределительных устройств стержневые молниеотводы небольших размеров устанавливаются непосредственно на порталах подстанции, что бесспорно является экономичным. Применение стержневых отдельно стоящих молниеотводов для защиты ОРУ требует специального технико-экономического обоснования. При применении стержневых молниеотводов высотой более 30 м следует произвести проверку необходимости светоограждения согласно требованиям «Правил светоограждения и маркировки препятствий на территории СССР» в целях обеспечения безопасности полетов самолетов.
Стержневые молниеотводы для защиты подходов линий
Рис. 2-41. Стержневые молниеотводы для защиты подходов линий 6—10 кВ и ОРУ подстанций от прямых ударов молний.


а

б

Вес, кг

Я

Ь

Вес, кг

15

0,8

473

35

1,8

2 064

20

1

788

40

2,0

2 679

25

1 ,3

1 136

45

2,3

3 477

30

1,5

1 579

50

2,5

4 704

В схемах современных подстанций любого напряжения применяются вентильные разрядники. Наша электропромышленность выпускает вентильные разрядники следующих типов:
РВС (разрядник вентильный станционный) нормальной конструкции на 35—220 кВ;
РВП (разрядник вентильный подстанционный) для защиты от атмосферных перенапряжений облегченной конструкции на 6— 10 кВ;
РВВМ (разрядник вентильный для защиты вращающихся машин переменного тока от атмосферных перенапряжений на 6—10 кВ;
РВМГ (разрядник вентильный магнитный грозовой) для защиты от грозовых и некоторых видов кратковременных коммутационных перенапряжений на 150— 500 кВ]
РВМК (разрядник вентильный магнитный комбинированный) для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений на 150—500 кВ.
Электрические характеристики разрядников типов РВП и РВС приведены в табл. 2-6.

Электрические характеристики вентильных разрядников

 

Тип разрядника

Показатели

РВП-6

РВП-10

РВС-35

РВС-60

РВС-110

РВС-110
!

РВС-150

РВС-220 |

Номинальное напряжение, кВ  

6

10

35

60

110

110

150

220

Наибольшее допустимое напряжение на разряднике, кВ (действ.) . .

7,6

12,7

40,5

71

100

126

138

200

Пробивное напряжение разрядника при частоте 50 Гц: не менее, кВ . .

16

26

78

127

200

245

275

400

не более, /Свойств  

19

30,5

98

250

312

345

500

Импульсное пробивное напряжение (при предразрядном времени от 15 до 20 мксек) не более, кВ     

35

50

125

215

285

340

375

530

Остаточное напряжение разрядника при импульсном токе с длиной фронта волны 10 мксек с амплитудой не более, кВ.
3 000 а  

28

47

122

221

315

380

435

630

5 000 а 

30

50

130

235

335

405

465

670

10 000 а

 

143

288

367

445

510

734

Таблица 2-7


Номинальное напряжение, кВ

6

10

35

110

Длина внешнего промежутка, мм
на линиях    

10

15

100

400

на подстанциях    

10

5

80

350

Минимально допустимые значения внешних искровых промежутков трубчатых разрядников

Вентильные разрядники
Рис. 2-42. Вентильные разрядники. Общий вид.
Основные размеры и характеристики трубчатых разрядников типов РТ и РТВ

На рис. 2-42 приведены общий внешний вид и размеры этих разрядников. Трубчатые разрядники предназначаются для защиты линейной изоляции и служат вспомогательным элементом в схеме защиты подстанций. Импульсное разрядное напряжение трубчатого разрядника определяется величинами внутреннего и внешнего промежутков. Внутренний искровой промежуток устанавливается в соответствии с дугогасящими свойствами разрядников и не подлежит регулировке. Внешний искровой промежуток должен быть выбран так, чтобы обеспечивались условия защиты изоляции и были сведены к минимуму случаи ложной работы разрядника, крайне нежелательной для эксплуатации энергосистемы и целостности самого разрядника. Рис. 2-43. Общий вид и размеры трубчатых разрядников.
Принятые в практике минимальные допустимые значения внешних искровых промежутков трубчатых разрядников приведены в табл. 2-7. Техническая характеристика трубчатых разрядников приведена в табл. 2-8, а их общий вид и размеры — на рис. 2-43.

Типы искусственных заземляющих устройств
Рис. 2-44. Типы искусственных заземляющих устройств на линиях 35-110—220 кВ.

Одним из основных молниезащитных элементов являются заземляющие устройства, так как от их величины сопротивления растекания току молнии зависит степень защищенности установки. Заземляющие устройства на линиях электропередачи выполняются по типовым чертежам.
Устройство для искусственной обработки грунта
Рис. 2-45. Устройство для искусственной обработки грунта смесью соли и шлака.
1 — соль: 2 — шлак.

Устройство противовесов
Рис. 2-46. Устройство противовесов.



 
« Электрическая прочность межэкранных промежутков вакуумных дугогасительных камер   Электроснабжение городов »
электрические сети