Примеры выполнения схем грозозащиты.
Защиту оборудования сельских станций (генераторов и трансформаторов) осуществляют с помощью стержневых и тросовых молниеотводов и разрядниками, ограничивающими амплитуду волны. Комплекты трубчатых разрядников монтируют в конце подхода линии к станции, а у зажимов генератора устанавливают вентильные разрядники, предназначенные для защиты вращающихся машин (типа РВВМ). Защита генераторов 0,4 кВ, работающих непосредственно на воздушную сеть, осуществляется разрядниками типа РВН и конденсаторами с испытательным напряжением не ниже 2 кВ. Дополнительно к этому на подходах линии выполняют защитные заземления — на расстоянии 50 и 100 м с сопротивлениями не выше 30 Ом каждое.
Места пересечения воздушных линий, подсоединения кабельных вставок к ним и разъединительные пункты защищаются трубчатыми разрядниками. Они устанавливаются на тех же опорах, на которых закрепляется кабельная муфта или разъединитель.
Схема грозозащиты подстанции потребителей напряжением 6— 10/0,4 кВ с несколькими отходящими линиями показана на рис. 45, а. Ввод к трансформатору мощностью 160—250 кВА защищается облегченным вентильным разрядником наружной установки типа PC-10. За трансформатором (т. е. рядом с ним) установлен комплект низковольтных вентильных разрядников типа РВН-0,5. Оба аппарата присоединяются к общему заземлению подстанций.
Для повышения надежности работы оборудования ТП, на подходе линии, могут быть дополнительно установлены трубчатые разрядники (в 100— 200 м от ТП). Их присоединяют к заземляющему устройству, величина которого ограничивается до 10 Ом.
Рис. 46. Установка трубчатых разрядников типа РТ:
а — на опорах воздушных линий 10 кВ, б—на опорах воздушных линий 35 кВ; 1— штыревой изолятор; 2 — искровой промежуток, 3 — электрод, 4 —разрядник, 5 —хомуты
Оборудование подстанций напряжением 35/6—10 кВ защищается от волн, приходящих с линии, вентильными разрядниками, устанавливаемыми на шинах трансформатора рядом с ним, или на каждой системе шин. На последней опоре каждой питающей линии устанавливается комплект трубчатых разрядников и второй такой же комплект — на одной из опор воздушной линии на расстоянии 100—200 м от подстанции. Сопротивление заземления разрядников линии должно быть не выше 10 Ом.
При мощности подстанции 1600 кВА и выше, кроме вентильных разрядников на шинах и двух комплектов трубчатых разрядников, на подходе воздушной линии 35 кВ к подстанции навешивают трос. Он защищает питающую линию от прямого удара молнии. Схема грозозащиты сельской подстанции для этого случая показана на рис. 45, б.
Длина защитного троса составляет обычно 1—1,5 км. Трос заземляют на каждой опоре по всей длине подхода. Сопротивление такого заземления должно лежать в пределах 10 Ом.
Трубчатые разрядники на подходе устанавливают на опорах в начале и конце крепления защитного троса (он заканчивается на последней концевой опоре перед подстанцией). Незащищенный тросом ввод от концевой опоры до РУ обязательно должен перекрываться защитной зоной стержневого молниеотвода. Сопротивление заземления трубчатых разрядников, установленных в начале и конце троса, должно быть не выше 10 Ом.
Установка и монтаж разрядников.
Трубчатые разрядники устанавливаются непосредственно на опорах воздушных линий электропередач. Своей заземленной частью (наконечником) они крепятся зажимами-хомутами к верхней части (оголовку) опоры или к ее поперечным траверсам. Разрядники через внешние искровые промежутки подключаются ко всем трем фазам воздушной линии. В зависимости от номинального напряжения линии величина этих промежутков выбирается различной.
Рис. 47. Установка разрядников типа PC на мачтовой подстанции 10/0,4 кВ: а — на верхней части опоры мачтовой подстанции, б — вместе с предохранителями ПК-10Н
Расположение разрядников при установке выбирают таким, чтобы исключить возможность перекрытия между фазами или на землю струей газов, вырывающихся из выхлопных отверстий разрядников при их срабатывании. Для разрядников типа РТ-10 длина выхлопа составляет 1,5 м, а диаметр выхлопного пучка газов на конце выхлопа — 1 м; те же данные для разрядников типа РТО-35 будут определяться цифрами: 2,5 и 1,5 м соответственно. Чтобы избежать скопления влаги в открытой части трубки, разрядники устанавливают под углом не менее 15°.
На рис. 46 показана установка трубчатых разрядников типа РТ на опорах линий напряжением 10 и 35 кВ. Разрядник 4 крепится хомутами 5 к металлической полосе, жестко закрепленной на траверсе или оголовке опоры. Величина внешнего искрового промежутка 2 между проводом линии и электродом 3 должна быть не менее 15—20 мм (для РТ-10) и 60—120 мм (для РТ-35). Меньшие значения искровых промежутков принимаются на подстанциях, при отсутствии средств грозозащиты, а большие — на линиях, при наличии на подстанциях вентильных разрядников. Концы проводов ВЛ закреплены на опорных штыревых изоляторах 1.
Разрядники всех трех фаз подсоединяются к одному общему спуску заземления, сечение которого должно быть не менее 35 мм2.
При установке разрядников на подстанции потребителей их располагают на опорах, на которых монтируется мачтовая подстанция. Спуски от них также присоединяют сваркой к общему заземлению ТП.
Расположение разрядников типа PC-10 вместе с высоковольтными предохранителями на поперечной траверсе мачтовой подстанции напряжением 10/0,4 кВ показано на рис. 47, б. Там же (рис. 47, а) показан вариант раздельной установки такого разрядника на верхней траверсе мачтовой подстанции. Натяжение провода воздушной линии воспринимается опорным штыревым изолятором.
Рис. 48. Установка низковольтных разрядников типа РВН-0,5: а — на трансформаторе, б — соединение разрядника с выводами НН, в — крепление разрядника
Разрядники низкого напряжения, например типа РВН-0,5 устанавливаются непосредственно на выводах НН трансформаторов. Пример такой установки показан на рис. 48. Разрядник 1 подключается к выводам алюминиевой шинкой 3 сечением 35X4 мм. Крепление разрядника к кронштейну 2 осуществляется хомутом с помощью болтов 4 с гайками диаметром 10 мм. Кронштейн, выполненный из отрезка уголка, закрепляется под болты, стягивающие крышку трансформатора. Такая конструкция обеспечивает надежнее крепление разрядников; оно не требует специальных приспособлений и может быть выполнено в любой ремонтной мастерской.
Контрольные вопросы
- Какие виды перенапряжений вы знаете? Какое действие они оказывают на основное оборудование станций и подстанций?
- Какие защитные средства применяются для защиты сельских электроустановок от перенапряжений?
- Как устроены трубчатые и вентильные разрядники?
- Какие бывают молниеотводы и что такое защитная зона молниеотвода?
- Как защищаются от перенапряжений низковольтные линии и трансформаторные подстанции потребителей? Какие требования предъявляются к средствам защиты этих объектов?
- Приведите пример грозозащиты районной сельскохозяйственной подстанции напряжением 35/10 кВ.
