Методические указания по применению ограничителей в электрических сетях 110-750 кВ
|
Скачать 1.16 Mb.
|
| 3.4. Выбор номинального напряжения ОПН. 3.4.1. Определенные выше величины квазиустановившихся напряжений (Uy) и соответствующие им длительности (ty) следует сопоставить с характеристикой "повышение напряжения - время" для случая с "предварительным нагружением энергией" для выбранного типа ограничителя. Из всех полученных по п. 3.3. квазиустановившихся напряжений и их длительностей выбирают наибольшее Uy1 и соответствующее ему значение ty1, а также наибольшую длительность квазиустановившегося напряжения ty2 и соответствующее ей значение Uy2. По зависимости "допустимое повышение напряжения - время" случая "с предварительным нагружением энергией" определяют для ty1 и ty2 соответствующие им значения Тr1 и Тr2 (значение Uвно в относительных единицах). По ним рассчитывают значения номинального (или длительно допустимого рабочего) напряжения ОПН как: Uн1 = Uy1/Tr1, кВ, Uн2 = Uy2/Tr2, кВ (4) Для наибольшего из полученных значений Uн1 и Uн2, в Технических условиях (или Приложениях 2-6) для рассматриваемого типа ограничителя находят ближайшее большее значение номинального напряжения ОПН Uно и соответствующее ему наибольшее рабочее длительно допустимое напряжение Uнро. 3.4.2. Определяют достаточность параметров выбранного ОПН условиям работы в квазиустановившихся режимах, определенных в соответствии с п. 3.3. Для этого определяют временно допустимую длительность tвно1 для всех (от 1 до n) полученных для данной точки в соответствии с п. 3.3. квазиустановившихся перенапряжений. 3.4.2.1. В случае оценочных расчетов tвно1 определяют по зависимости "допустимое повышение напряжения - время": - для случая "с предварительным нагружением энергетическим импульсом" для ОПН с удельной энергоемкостью не более 5 кДж/кВ Uн; - для случая "без предварительного погружения" для ОПН с удельной энергоемкостью выше 6 кДж/кВ Uн. 3.4.2.2. В случаях, когда Uк Uy (резонансные схемы возбуждения высших гармоник, самовозбуждение генераторов, неполнофазные режимы включения (отключения) ВЛ с ШР и т.п.) оценочный расчет tвно1 производят по зависимости "без предварительного нагружения". В этих случаях, а также при сравнении ОПН разных типов рекомендуется проводить уточненный расчет согласно Приложению 11. При этом, если у производителя отсутствует зависимость "без предварительного нагружения энергетическим импульсом", можно поступить следующим образом: - если есть необходимая зависимость для ОПН другой фирмы (например, "АББ-УЭТМ"), при одинаковой удельной энергоемкости ОПН использовать ее; - осуществлять переход от зависимости "с предварительным нагружением энергетическим импульсом" (зависимость А) к зависимости "без предварительного нагружения энергетическим импульсом" (зависимость В) увеличивая значения tвно1, полученные с зависимости А: - для ОПН с удельной энергоемкостью до 2,5 кДж/кВноминального напряжения опн в 5 раз в диапазоне времен до 100 сек, в диапазоне времен свыше 100 сек - в 3 раза; - для ОПН с большей удельной энергоемкостью в 6 раз. 3.4.3. Если в течение 1-2 часов подряд возможно несколько коммутаций и появлений квазиустановившихся перенапряжений, происходит ускоренное сокращение ресурса ОПН. Его учитывают путем пересчета временно допустимой длительности текущего воздействия перенапряжения с учетом всех предыдущих срабатываний (от 1 до m), имевших место в течение этих 2-3 часов:  (5)tдопk - допустимое время текущего воздействия перенапряжения на ограничитель, сек (tдоп1 = tвно1); tвноk - нормируемая допустимая длительность текущего воздействия, полученная в соответствии с п. 3.3.4, сек; tyk - реальная длительность данного вида воздействия, сек. 3.4.4. Выбранное значение Uно считается удовлетворительным, если выполняются следующие условия: tвно1 (tдопm) > ty1 (6) Для схем, в которых линия может коммутироваться вместе с автотрансформатором или трансформатором принимают следующие условия: - для обслуживаемых подстанций tвно1 (tдопm) > 3600 сек - для необслуживаемых подстанций tвно1 (tдопm) > 11000 сек 3.4.5. Для выбранного типа ОПН проверяют выполнение условий пп. 3.5-3.6. 3.5. Определение защитного уровня ограничителя при коммутационных перенапряжениях. Выбранный выше тип ограничителя проверяется на обеспечение им требуемого защитного уровня коммутационных перенапряжений. 3.5.1. Величина коммутационных перенапряжений определяет значение остающегося напряжения на ограничителе, которое должно быть при расчетном токе не менее, чем на 15-20% ниже испытательного напряжения Uки коммутационным импульсом защищаемого электрооборудования1: _________________ 1 Для оборудования со сроком эксплуатации свыше 10 лет рекомендуется увеличить эту разницу до 30-40%. Uостк Uки / (1,15-1,2) (7) Если в паспортных данных защищаемого оборудования не оговорено специальное исполнение изоляции (например облегченная), то, в связи с введением в действие ГОСТ 1516.3-96, уровень изоляции защищаемого оборудования определяется в соответствующих разделах этого ГОСТ для условий защиты разрядниками. (Так как уровень изоляции оборудования определен, видимо, из условий его защиты ОПН производства КФЗ). При отсутствии ГОСТ 1516.3-96 используют данные ГОСТ 1516.1-76 или паспорта соответствующего оборудования. Следует отметить, что испытательное напряжение на коммутационной волне нормируется ГОСТ 1516.3-96 для электрооборудования напряжением 330 кВ и выше. Для электрооборудования 110-220 кВ нормируется одноминутное испытательное напряжение частоты 50 Гц (Uисп50). Выдерживаемый уровень коммутационных перенапряжений можно определить по формуле: Uки = 1,411,350,9Uисп50. 3.5.2. При необходимости выполнения статистической координации изоляции с 2% вероятностью (для случаев: трехфазного АПВ после неуспешного повторного включения, отключение асинхронного хода на конце длинной линии, соединяющей электростанцию большой мощности или отправную систему с мощной приемной энергосистемой) величину остающегося напряжения ограничителя определяют из системы уравнений:  (8)Uостк = Uк - Кнн Z Ip, (9) где Uостк - остающееся напряжение на ограничителе при рассматриваемой коммутации; Кнн - коэффициент несимметрии, учитывающий неодновременность срабатывания ограничителей в различных фазах (Кнн = 1,2 - 1,3); Z - волновое сопротивление линии по прямой последовательности; ip - разрядный ток через ограничитель; Uк - неограниченное КП в сети принимают равным при отсутствии расчетов 3,5Uф; - коэффициент нелинейности, принимают равным 0,05; С - постоянная, определяют по нормируемым значениям Uосткн и Iрн:  . (10)Решение уравнения (9) получают графоаналитическим способом: по уравнению (8) строят вольтамперную характеристику ограничителя или ее часть в диапазоне токов несколько ниже и выше Iрн и напряжений в области Uосткн, затем строят прямую Uк - Кнн Z Ip. Пересечение кривых дает решение уравнения (9), т. е. значения Uостк и Ip при данном Uк. Все расчеты производят в амплитудных значениях напряжения и тока. При выборе ограничителей для защиты кабельных линий следует учитывать, что волновое сопротивление кабеля в несколько раз меньше, чем у воздушных линий. Неограниченные КП при этом в системе с заземленной нейтралью не превышают 3,0Uф, поэтому амплитуду возможного тока через ограничитель можно определить по системе уравнений (8) и (9). 3.5.3. Количество ограничителей для защиты от коммутационных перенапряжений определяют по соотношению испытательного напряжения электрооборудования на коммутационном импульсе и остающегося напряжения ограничителя при коммутационных перенапряжениях. Если одного ограничителя недостаточно, то учитывают все ограничители рассматриваемого ОРУ данного класса напряжения, на которые воздействует данное перенапряжение, с пропорциональным снижением тока через один ограничитель. 3.5.4. Если рассматриваемый ОПН не удовлетворяет условиям пп. 3.5.1, то выбирают другой ОПН с тем же значением Uно, но большего класса энергоемкости (так как с увеличением класса энергоемкости для одинаковых номинальных напряжений уровень остающихся напряжений снижается). 3.6. Определение защитного уровня ОПН при грозовых перенапряжениях. 3.6.1. Расстановка ограничителей в ОРУ определяется надежностью грозозащиты электрооборудования, прежде всего трансформаторов, расчетные импульсные перекрытия изоляции которых не должны превышать один раз в 800-1000 лет. Выбранный тип ОПН проверяют на возможность установки в ОРУ на расстоянии, обеспечивающем требуемую ПУЭ надежность грозозащиты защищаемого оборудования. 3.6.2. При замене вентильных разрядников (РВ) на ОПН, расстояние от ОПН до защищаемого оборудования можно оценить по формуле: Переход от расстояний от вентильных разрядников (РВ) до защищаемого оборудования, нормируемых ПУЭ, к расстояниям до ОПН можно оценить по формуле Lопн = Lрв (Uисп - Uопн)/(Uисп - Uрв), (11) где Uисп - испытательное напряжение защищаемого оборудования при полном грозовом импульсе [кВ], Uопн, Uрв - остающееся напряжение на ОПН и РВ при токе 10 (5) кА, [кВ], Lопн - расстояние от защищаемого оборудования до ОПН, [м], Lрв - расстояние от защищаемого оборудования до РВ, нормируемое ПУЭ, [м] Допускается установка ограничителей на место заменяемых разрядников, если значения остающихся напряжений этих ограничителей при токе 10 кА отличаются не более, чем на 1,5% от соответствующих параметров разрядника. 3.6.3. В таблицах Приложения 9 в качестве справочного материала приведены рассчитанные АО "Севзапэнергосетьпроект" расстояния от ограничителей, выпускаемых по ТУ [6, 7] КФЗ, до различных типов оборудования с изоляцией по ГОСТ 1516.1-83, которые обеспечивают требуемую ПУЭ надежность грозозащиты подстанции [4, 5]. В табл. 1 - 4, 6 приведены расстояния для ОРУ и ЗРУ с изоляцией оборудования обычного исполнения. В таблицах 5, 7 - для обмоток 220 и 500 кВ автотрансформаторов со сниженными уровнями изоляции при различном числе присоединений и ограничителей в РУ. Приведенные значения расстояний подлежат уточнению в установленном порядке при конкретном проектировании. Данные Приложения 9 можно использовать и для ОПН других производителей при условии, что их уровень остающихся напряжений соответствует 1,8Uн.р. Для других уровней остающихся напряжений ограничителя или при испытательном напряжении защищаемого оборудования, отличающемся от принятого при расчетах в табл. 1-7 Приложения 9, изменение допустимых расстояний до оборудования в ОРУ может быть произведено двумя способами: - пропорционально изменению разности значений испытательного напряжения защищаемого оборудования и остающегося при токе 10 кА напряжения ограничителя (аналогично (11)), - рассчитано упрощенно как: L = 0,7 (Uост1 - Uост2) V/2a, м (12) где L - изменение расстояния по сравнению с табл. 1-7 Приложения 9, м; Uост1 - базовая величина, которая принимается равной либо остающемуся напряжению при токе равном 10 (5) кА ограничителя произведенного по Л [6, 7] АО КФЗ, либо испытательному напряжению оборудования, для которого рассчитаны расстояния в табл. 1-7 Приложения 9, кВ макс; Uост2 - остающееся напряжение при токе 10 (5) кА рассматриваемого к установке ограничителя; а - средняя крутизна падающих грозовых волн, кВ макс/мкс (длина фронта tф=3 мкс, амплитуда - среднее разрядное напряжение линейной изоляции Uл, а=Uл/tф кВ макс/мкс); V - скорость распространения волны по фазе ошиновки, которая близка к скорости света, м/мкс (можно принимать 300 м/мкс). Изменение допустимого расстояния L может иметь как положительное (при снижении Uост2 или повышении испытательного напряжения), так и отрицательное (при повышении Uост2 или снижении испытательного напряжения) значение. По мере усложнения схемы ОРУ и увеличения количества ограничителей изменение L повышается на 10-20% по сравнению с расчетным. Для очень сложных схем и компоновке РУ, сильно отличающихся от указанных в таблицах, рекомендуется выполнить специальные расчеты грозозащиты (такие расчеты по договору выполняет Севзапэнергосетьпроект). 3.6.4. При установке ОПН на оборудовании с испытательным напряжением, отличающимся от принятых при расчетах в ПУЭ и табл. 1-7 Приложения 9 (например: АТЦДТН 250.000 500/110 кВ с испытательным напряжением 1300 кВ макс), расстояние от ОПН до защищаемого оборудования определяют следующим образом: - по формуле (12) рассчитывают изменение расстояния L1 при Uост2 равном испытательному напряжению защищаемого оборудования по ГОСТ 1516.1-76 или из Приложения 1; - проводят корректировку базовых величин на L, принимая Uост1 равным испытательному напряжению оборудования, на котором устанавливается ОПН; - с учетом проведенной корректировки по формуле (12) проводят расчет изменения расстояния L2 при Uост2 равном остающемуся напряжению при токе 10 кА рассматриваемого к установке ограничителя и Uост1 равном остающемуся напряжению при токе 10 кА ОПН производства КФЗ; - окончательно расстояние от ОПН до защищаемого оборудования определяют как: L = L + L1 + L2. 3.6.5. При протекании через ограничитель тока грозовых перенапряжений на заземляющем устройстве РУ в месте его присоединения в ЗУ возникают напряжения Uзy: Uзу = Ip Rзу, (13) где Ip - ток через ограничитель; Rзу - сопротивление ЗУ в месте присоединения ограничителя. Так как перенапряжения на вторичных обмотках измерительных трансформаторов может быть примерно в 2 раза выше Uзy в месте присоединения их к ЗУ, то точки присоединения ограничителей должны быть как можно дальше удалены от точек заземления этих трансформаторов. 3.7. Выбор ОПН по условиям обеспечения взрывобезопасности. 3.7.1. Для ограничителя нормируется величина тока срабатывания противовзрывного устройства, при которой не происходит взрывного разрушения покрышки ОПН при его внутреннем повреждении. Практически все представленные в настоящий момент в России ОПН имеют противовзрывное устройство. Значения токов срабатывания этих устройств у разных производителей отличаются в несколько раз. Испытания противовзрывного устройства предусматривают его срабатывание при максимальных значениях токов за несколько сотых долей секунды, при минимальных токах (порядка 0,5 кА) за время до 0,5 с. При этом, если КЗ не отключено и дуга горит вдоль поверхности ограничителя между соплами, до 1,0 с это не вызывает ее нарушения. При горении дуги от 1,0 до 8,0 с под дугой происходит отрыв ребер от покрышки и их осыпание в полукруге с радиусом, равным высоте ограничителя. 3.7.2. При выборе ограничителей с токами срабатывания противовзрывного устройства до 40 кА, его значение должно быть на 15-20% больше значения тока (однофазного или трехфазного) к.з., определенного для данного РУ. 3.7.3. Для ограничителей с токами срабатывания противовзрывного устройства свыше 40 кА и оговоренным в Технических условиях поведением покрышки при горении вдоль ее поверхности дуги (если она замкнута по поверхности) введение коэффициента запаса не требуется. 3.8. Выбор длины пути утечки ОПН. По зоне загрязнения атмосферы в месте установки ограничителя выбирается нормируемый путь утечки для данных типа и конструкции ограничителя в соответствии с ГОСТ 9920. Удельная длина пути утечки для ограничителей выбирается не менее, чем на 20% выше, чем для остального оборудования подстанции. У большинства производителей существует несколько модификаций ОПН, предназначенных для применения в разных зонах загрязнения. 3.9. Особенности выбора ОПН по условиям работы в ОРУ электростанций. 3.9.1. При установке ОПН в РУ электростанций, его выбор определяется с учетом действия автоматического регулирования возбуждения (АРВ) и форсировки возбуждения генераторов. Расчетным при этом является случай однофазного КЗ на шинах или вблизи от них на отходящих линиях. При этом под воздействием АРВ и форсировки возбуждения резко возрастает ток возбуждения ротора и, соответственно, внутренняя ЭДС генератора и напряжение на выводах трансформаторов и шин ОРУ. При этом, если генератор еще не отключился от сети, то напряжение на неповрежденных фазах ошиновки трансформаторов РУ находится в пределах 1,1-1,2Uф, а после отключения блочного трансформатора или всех линий становится равным ЭДС. 3.9.2. Длительность существования квазиустановившихся перенапряжений в этих режимах определяется временем отключения КЗ линейными или трансформаторными выключателями, их резервированием под действием УРОВ, а также временем гашения поля генераторов. При установке ОПН взамен разрядников (РВС, РВМГ, РВМК) возможно применение ОПН, например серии Exlim с повышенным уровнем остающихся напряжений и, соответственно большими допустимыми длительностями. 3.9.3. При наличии на станции выделяемых (в ходе коммутаций или действия противоаварийной автоматики) блоков, работающих на малонагруженную линию длиной 150-350 км, возможно возникновение переходного резонанса на второй или третьей гармонике. В этом случае рекомендуется применение ОПН повышенных классов энергоемкости. Аналогичная ситуация может возникнуть при резервировании линейного выключателя генераторным. 3.9.4. Выбор ОПН для ОРУ станций по току срабатывания противовзрывного устройства рекомендуется проводить с 10-20% запасом. Если ток противовзрывного устройства ниже значения тока КЗ в ОРУ, то следует предусмотреть ограждение ОПН. 3.10. Выбор ОПН по механическим характеристикам. 3.10.1. ОПН серийно выпускается для климатического исполнения УХЛ и категории размещения 1 в соответствии с ГОСТ 15150-89. Ограничители опорного исполнения категории размещения 1 (наружная установка) должны выдерживать механические нагрузки: - от ветра со скоростью 30 м/с, - от ветра со скоростью 15 м/с при гололеде с толщиной стенки льда до 20 мм - от тяжения проводов в горизонтальном направлении не менее 500 Н для ограничителей 110-500 кВ и 1000 Н для ограничителей 750 кВ. 3.10.2. При необходимости установки ОПН в условиях, отличающихся от указанных, необходимо связаться с производителем для выяснения возможности изготовления ОПН (его покрышек и систем крепления к фундаменту) с другими механическими характеристиками. 3.10.3. При установке ОПН в зонах с повышенной сейсмической опасностью (выше 7 баллов по MSC-64) необходимо обратиться к производителю ОПН для выбора наиболее подходящей конструкции ОПН или его установки. 3.10.4. Некоторые фирмы выпускают на каждый класс напряжения по две модификации ОПН по изгибающим моментам. |
Похожие:
 |
Методические указания по эксплуатации трансформаторных масел рд 34. 43. 105-89 Методические указания предназначены для персонала электрических станций, электрических сетей, подстанций, а также наладочных и ремонтных... |
|
Балансы электроэнергии в электрических сетях балабин А. А Рассмотрены балансовые методы, применяемые для контроля работы систем учета электроэнергии и выявления очагов потерь в электрических... |
|
Методические указания по оценке технического состояния воздушных... Методические указания предназначены для персонала предприятий, осуществляющих эксплуатацию электрических сетей, и могут быть рекомендованы... |
|
Методические указания по проведению аттестации стационарной электролаборатории Настоящие методические указания и программа аттестации распространяются на стационарную электролабораторию предназначенную для проведения... |
|
Электрических схем Изображение и обозначение элементов электрических схем : методические указания к выполнению дипломного проекта / А. Н. Емцев, В.... |
|
Методические указания по применению средства «эридеко 11» «Орион... Методические указания предназначены для персонала лечебно-профилактических |
|
Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю... Инструкция предназначена для персонала служб рэу (пэо), занимающегося эксплуатацией электрических сетей 6-35 кВ |
|
О. В. Бритвин "12" июля 1999 г В с эффективно заземленной нейтралью, в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной, компенсированной и резистивно-заземленной нейтралью,... |
|
Методические указания по применению и методам контроля качества дезинфицирующего... Методические указания предназначены для медицинского персонала лечебно-профилактических учреждений, работников коммунальной службы,... |
|
Техническое задание на поставку Универсального цифрового твердомера... Бринелль: din iso 6506 2,5/31,25-2,5/62,5-2,5/187,5-5/25-5/62,5-5/125-5/250-5/750-10/100-10/125-10/250-10/500 |
|
Методические указания по применению средства «адс-521» фгуп "гнц " Методические указания предназначены для персонала лечебно-профилактических учреждений, работников дезинфекционной станции, санитарно-эпидемиологической... |
|
Методические указания по применению и методам контроля качества дезинфицирующего... Методические указания предназначены для персонала лечебно-профилактических учреждений, работников дезинфекционных станций, центров... |
|
Методические указания №11-3,199-09 от 16. 08. 2000 по применению... Методические указания предназначены для персонала лечебно-профилактических учреждений, работников дезинфекционной и санитарно-эпидемиологической... |
|
Методические указания по допуску в эксплуатацию новых и реконструированных... Департамент государственного энергетического надзора, лицензирования и энергоэффективности |
|
Работники по обслуживанию и ремонту оборудования автоматизированных... |
|
С. Г. Титов «29» февраля 2012 года «Строительство вл 110 кВ «пс 110/10 кВ «Соколовка» – пс 110/10 кВ «Пажга» с расширением пс 110/10 кВ «Соколовка», пс 110/10 кВ «Пажга»... |