Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Меры защиты изоляции трансформаторов от атмосферных перенапряжения

Классификация перенапряжений

Перенапряжение - это увеличение уровня электрического напряжения до такого значения, которое опасно для изоляции электрооборудования данной электроустановки. Кроме того, явление превышения допустимого значения напряжения очень опасно для человека, так как есть высокая вероятность поражения электрическим током.

Перенапряжения, в зависимости от природы их возникновения бывают внешние(атмосферные) и внутренние (коммутационные). Внешние, то есть природные, в свою очередь подразделяют на три вида: молния, шаровая молния и атмосферное электричество. Перенапряжения внутреннего происхождения в большинстве случаев возникают: при скачкообразном изменении нагрузки потребителей, подачи и снятия напряжения с линии, в перерывах между короткими замыканиями на линии, при ферорезонансе. Существует также еще один особый вид внутреннего перенапряжения, возникающего в сверхпроводящем соленоиде. Это явление обусловлено мгновенным увеличением активного сопротивления катушки и наличием при этом начального значения тока. Величина электрического напряжения в этом случае достигает нескольких сотен киловольт.

 

Трубчатые разрядники

Трубчатые разрядники служат для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции ВЛ и с другими средствами защиты для защиты изоляции электрооборудования станций и подстанций напряжением от 3 кВ до 110 кВ, ослабленных мест на линиях электропередачи и на подходах к подстанциям.

Подключение трубчатых разрядников к токоведущим частям линий электропередачи производится через внешний искровой промежуток.

Принято следующее обозначение типа трубчатых разрядников: Р - разрядник; Т - трубчатый; В или Ф - винипластовый или фибробакелитовый материал газогенерирующей трубки; У - усиленный; цифровое обозначение: в знаменателе - номинальное напряжение, в числителе - верхний и нижний предел отключаемых токов, кА. Например: РТВ - разрядник трубчатый, винипластовый, напряжение 35 кВ, предельно отключаемые токи 2-10 кА.

Трубчатые разрядники, как правило, обеспечивают 7-8 успешных срабатываний, после чего газогенерирующая трубка не обеспечивает требуемого давления и дугогасящей способности. Винипластовая газогенерирующая трубка выгорает быстрее фибробакелитовой. Для подсчета числа срабатываний разрядники снабжается однократными или многократными указателями срабатывания.

Трубчатый разрядник

Трубчатый разрядник при нормальной работе установки отделен от линии воздушным промежутком S2. При появлении перенапряжения пробиваются промежутки S1 и S2 и импульсный ток отводится в землю. После прохождения импульсного тока по разряднику течет сопровождающий ток промышленной частоты. В узком канале обоймы (трубки) 1 из газогенерирующего материала в промежутке S1 между электродами 2 и 3 загорается дуга. Внутри обоймы поднимается давление. Образующиеся газы могут выходить через отверстие в кольцевом электроде 3

При прохождении тока через нуль происходит гашение дуги под Действием охлаждения промежутка S1 газами, выходящими из разрядника.

В заземленном электроде 4 имеется буферный объем 5, где накапливается потенциальная энергия сжатого газа. При проходе тока через нуль создается газовое дутье из буферного объема, что способствует эффективному гашению дуги.

Предельный отключаемый ток промышленной частоты определяется механической прочностью обоймы и составляет 10 кА для фибробакелитовой обоймы и 20 кА для винипластовой, упрочненной стеклотканью на эпоксидной смоле.

Минимальный ток разрядника определяется гасящей способностью трубки. Чем меньше диаметр выхлопного канала, чем больше его длина, тем меньше нижний предел отключаемого тока. Однако при больших токах в трубке возникает высокое давление. При недостаточной механической прочности трубки может произойти разрушение разрядника. В настоящее время выпускаются винипластовые разрядники высокой прочности с наибольшим отключаемым током до 20 кА.

(-) гасит только опр. ТКЗ

Вентельный разрядник

Вентильные разрядники служат средством ограничения перенапряжений оборудования электроустановок, возникающих при коммутациях электрических цепей, разрядах молнии и т. п.

Защитное действие разрядника обуславливается тем, что при появлении опасного изоляции перенапряжения происходит пробой искрового промежутка разрядника, а протекающий через разрядник импульсный ток вследствие нелинейности рабочего сопротивления не создает опасного для изоляции повышения напряжения.

Основными элементами разрядников являются многократный искровой промежуток (ИП) «Р», зашунтированный высокоомными сопротивлениями R, и резистор «r» с нелинейной вольт- амперной характеристикой (ВАХ), рис. 1.

Uпад


б)

 

Рис. 1. Электрическая схема (а) и конструкция комплекта искровых промежутков (б) вентильного разрядника

Искровые промежутки 3 (рис. 1, б) образованны латунными дисками специальной формы 4 и расположены в фарфоровом изоляционном корпусе 5. Крышки 6 несут функцию электродов одного комплекта. Количество ИП в РВ устанавливаются из расчета один ИП на один кВ фазного напряжения разрядника. Искровой промежуток 3 имеет практически однородное электрическое поле. Его величина (1 мм) рассчитана на напряжение, равное 1 кВ. Специальные калиброванные миканитовые прокладки 2 обеспечивают необходимый зазор. В местах сопряжения прокладок с электродами 4 возникает корона, облучающая искровой промежуток 3 и улучшающая форму его вольт-секундной характеристики (ВСХ).

При воздействии на РВ импульса грозового перенапряжения пробивается искровой промежуток (рис. 3) и через разрядник проходит импульсный ток, создающий падение напряжения на сопротивление резистора.

а) б)

Рис. 3. Принцип действия вентильного разрядника:

а) схема включения вентильного разрядника
б) согласование ВСХ защищаемой изоляции и РВ

Одной из основных характеристик РВ является остающееся напряжение Uост, представляющее собой падение напряжения на сопротивлении r при определенном импульсном токе (5…14 кА), который называется током координации ИП РВ. Остающееся напряжение и импульсное пробивное напряжение ИП РВ Uпр должны быть на 20…25% ниже разрядного Uр или пробивного напряжения Uпр защищаемой изоляции (координационный интервал).

После окончания процесса ограничения перенапряжения через РВ проходит сопровождающий ток промышленной частоты. Сопротивление нелинейного резистора при воздействии Uраб резко возрастает, и сопровождающий ток ограничивается, а затем гаснет.

Коэф. Перенапряжения:

Коэф.кратн.внутр.перенапряжения

(-) Переходный процесс в момент пробоя ИП отрицательно сказывается на оборудовании.

ОПН

Нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) предназначены для защиты электрооборудования от всех видов перенапряжений, которые могут возникнуть в электрических сетях среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты. Эти аппараты обладают хорошими эксплуатационными свойствами и надежностью.

В настоящее время широкое распространение получают ограничители перенапряжений (ОПН), представляющие собой нелинейные активные сопротивления без специальных искровых промежутков. ОПН обычно изготовляют путем спекания оксидов цинка и других металлов. В полученной после Защитная характеристика ОПН имеет вид, близкий к нелинейной характеристике вентильного разрядника. Однако оксидно-цинковые сопротивления имеют значительно более высокую нелинейность, чем вилитовые сопротивления. Благодаря этому в ОПН нет необходимости использования искровых промежутков. Выпуск вентильных разрядников в нашей стране прекращен в 90-е годы из-за высокой трудоемкости производства и настройки искровых промежутков. При том существенно расширена номенклатура выпускаемых ОПН. Достоинствами ОПН, по сравнению с вентильными разрядниками, являются взрывобезопасность, более высокая надежность, снижение уровня перенапряжений, воздействующих на защищаемое оборудование, и возможность контроля старения сопротивлений по току в рабочем режиме. Существенным недостатком ОПН и вентильных разрядников является невозможность обеспечения с их помощью защиты от квазистационарных перенапряжений (резонансные и феррорезонансные перенапряжения, смещение нейтрали при перемежающейся электрической дуге). Не следует забывать, что при длительных перенапряжениях происходит интенсивное старение ОПН, и они могут отказать, т. е. повредиться.

ОПН выбирают по классу напряжения, наиболее длительному рабочему напряжению.

 

 

Ферорезонанс в сетях 6-35 кВ

Значительное число повреждений оборудования в сетях с изолированной нейтралью вызвано феррорезонансом, так как это явление вызывает перенапряжения или сверхтоки, на воздействие которых оборудование не рассчитано и от которых оно не защищено. Кроме того, феррорезонанс возникает чаще, чем другие виды воздействий, и особенно опасен тем, что длительность его существования неограниченна.

 

Феррорезонанс - это резонанс в цепи, содержащей хотя бы один ферромагнитный элемент.

 

Ферромагнитными элементами в электрических сетях являются силовые трансформаторы, дугогасящие реакторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения, электродвигатели, то есть все аппараты, в которых имеется катушка с ферромагнитным (стальным) сердечником.

В обычных условиях в такой цепи нет условий для возбуждения резонанса, то есть незатухающих колебаний. Однако, при воздействиях на ферромагнитный элемент, приводящих к насыщению сердечника, происходит плавное изменение индуктивности этого элемента, что создаёт возможность возникновения резонанса между индуктивностью и ёмкостью.

При этом если в схеме замещения сети ёмкость и индуктивность включены последовательно с источником переменного напряжения, то возникает резонанс напряжений, сопровождающийся существенным увеличением напряжения на ёмкости и на всех элементах сети, соединённых электрически с этой ёмкостью. В этом случае говорят о феррорезонансных перенапряжениях.

Методы предотвращения и подавления феррорезонанса. Общие принципы.

*Исключить риск возникновения феррорезонансного режима путем правильного проектирования конфигурации электроустановки и/или коммутации цепей, подверженных феррорезонансу. Эти меры могут включать запрет на отдельные провокативные конфигурации системы и ввод определенных ограничений в системе коммутации распределительных устройств.

*Обеспечить условия, чтобы значения параметров системы ни при каких условиях (даже кратковременно) не попадали в зону риска и, по возможности, создать необходимый запас прочности для опасных участков сети.

*Убедиться, что энергии, поступающей от источника недостаточно для поддержания феррорезонансного режима. Эта техника, обычно предусматривает введение в феррорезонансную цепь искусственных потерь, способствующих затуханию возникшего феррорезонанса.

 

Практические решения:

В системах с изолированной нейтралью следует избегать соединения первичных обмоток ТН по схеме “звезда с заземленной нейтралью”, оставляя нейтрали первичных обмоток ТН незаземленными или использовать соединение первичных обмоток ТН в треугольник.

 

-лучшим способом борьбы с угрозой феррорезонансного режима является уход от рискованных конфигураций сети и запрет рабочих режимов при менее, чем 10-процентной загрузке трансформаторов по активной мощности. Вероятность такого режима весьма велика в периоды низкой нагрузки (ночное время, праздники).

 

 

Изоляция ВЛ. Выбор изоляции ВЛ

 

^ Требования к диэлектрикам, входящим в состав внешней изоляции

 

-механическая прочность-электрическая прочность-малые диэлектрические потери-стойкость к перепадам температур-стойкость к солнечной радиации-способность к самоочистке-высокая трекингостойкость

-отвечать минимуму затрат

 

4.2. Изоляция ВЛ

4.2.1. Изоляционные промежутки

 

S1 – чисто воздушный промежуток между проводом и стойкой опоры при учете отключения гирлянды под действием ветра.

S2 – между фазами в пролете при учете пляски проводов

S3 – между проводом и тросом в пролете

S4 – между проводом с учетом спины провеса и земли в пролете

S5 – между проводом и крупногабаритным трансформатором при пересечении ВЛ дорог

 

Определение минимальных изоляционных расстояний

 

-воздушные промежутки между проводами и заземленными частями должны иметь электрическую прочности, не меньше, чем гирлянды изоляторов

-минимальные изоляционные расстояния определяются с учетом отклонения гирлянды под действием ветра

 

Количество изоляторов в гирлянде рассчитывают по формуле

где у.э - удельная эффективная длина пути утечки; Uраб.наиб. - наибольшее рабочее напряжение; lу. - длина пути утечки изолятора, см; Kэ - коэффициент эффективности использования длины пути утечки.

 

Линейные изоляторы: штыревые; подвесные:стержневые, таральчатые

 

Штыревые изоляторы

ШФ–6

1 – изоляционная рубашка

2 – резьба

3 – бороздка для крепления провода

Подвесные тарельчатые изоляторы (стеклянные и фарфоровые)

1 шапка

2 замок

 

Преимущества полимерных изоляторов

Для таких изоляторов нет понятия распределение напряжения по изоляционной конструкции, т.к. это единая монолитная конструкция.

Повышенная долговечность и надежность; Масса в десятки раз меньше; Более высокие разрядные характеристики; Возможность применения практически во всех зонах загрязнения вследствие высокой стойкости к загрязнению;Устойчивость к ударам, “расстрелам” и резким сменам температуры;Легкость монтажа и замены (отсутствие операции сборки гирлянды);Экономия средств при монтаже.

^ Типы гирлянд

 

- Подвесные для подвески аппаратов и шин РУ. При вертикальном расположении на промежуточных опорах воспринимают на себя вес провода и дополнительные нагрузки от гололеда и ветра.

- Натяжные. Подвешиваются на анкерных опорах и располагаются почти в горизонтальном положении, воспринимают на себя натяжение проводов.

 

 

2. ВЫБОР ИЗОЛЯЦИИ

2.1. Общие положения

 

Выбор изоляции может производиться по разрядным характеристикам изоляторов и изоляционных конструкций в загрязненном и увлажненном состоянии, определенным в соответствии с требованиями.

Выбор изоляции по КИ является обязательным в районах:

с тремя и более промышленными предприятиями, зоны с III выше СЗА которых накладываются одна на другую;

загрязнения от промышленных предприятий, в которых могут оказывать влияние на загрязненность атмосферы в целом;

в которых во время неблагоприятных метеорологических ситуаций неоднократно наблюдались случаи повторяющихся перекрытий изоляции нескольких ВЛ или ОРУ, вызванных загрязнением изоляции;

с почвенными солевыми загрязнениями (как правило).

Выбор изоляции может также производиться по данным опыта эксплуатации в тех же или идентичных условиях загрязнения или на основе исследований в естественных условиях. В этих случаях выбор изоляции должен быть согласован в установленном порядке.

2.1.2. Длина пути утечки L (см) изоляторов и изоляционных конструкций должна определяться по формуле.

 

 

Классификация перенапряжений

Перенапряжение - это увеличение уровня электрического напряжения до такого значения, которое опасно для изоляции электрооборудования данной электроустановки. Кроме того, явление превышения допустимого значения напряжения очень опасно для человека, так как есть высокая вероятность поражения электрическим током.

Перенапряжения, в зависимости от природы их возникновения бывают внешние(атмосферные) и внутренние (коммутационные). Внешние, то есть природные, в свою очередь подразделяют на три вида: молния, шаровая молния и атмосферное электричество. Перенапряжения внутреннего происхождения в большинстве случаев возникают: при скачкообразном изменении нагрузки потребителей, подачи и снятия напряжения с линии, в перерывах между короткими замыканиями на линии, при ферорезонансе. Существует также еще один особый вид внутреннего перенапряжения, возникающего в сверхпроводящем соленоиде. Это явление обусловлено мгновенным увеличением активного сопротивления катушки и наличием при этом начального значения тока. Величина электрического напряжения в этом случае достигает нескольких сотен киловольт.

 

Меры защиты изоляции трансформаторов от атмосферных перенапряжения

В качестве основных защитных средств от атмосферных повреждений применяют молниеотводы, разрядники и искровые промежутки. Главной частью всех этих аппаратов является заземлитель, который должен обеспечить надежный отвод зарядов в землю.

1 - Молниеотвод ориентирует атмосферный заряд на себя, отводя его от токоведущих частей электроустановки. Различают стержневые и тросовые (на воздушных линиях) молниеотводы.

Стержневые молниеотводы устанавливают вертикально. Они должны быть выше защищаемых объектов. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода - пространство, защищенное от прямых ударов молнии. Эта зона имеет вид конуса, образующая которого имеет вид кривой линии.

Тросовые молниеотводы подвешивают на опорах линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше над проводами фаз. Тросы выполняют стальными и соединяют спусками с заземлением опор. Сопротивление заземления опоры при этом не должно превышать 10 Ом.

 

2- Разрядник представляет собой комбинацию искровых промежутков и дополнительных элементов, облегчающих гашение электрической дуги в искровом промежутке. Разрядники по исполнению делятся на трубчатые и вентильные.

Защитное действие разрядника заключается в том, что проходящий в них разряд ограничивает амплитуду перенапряжений до пределов, не представляющих опасности для изоляции защищаемого объекта. Возникающая при этом в разряднике электрическая дуга гасится после исчезновения импульсов перенапряжения раньше, чем срабатывает защита от КЗ, и, таким образом, объект не отключается от сети.

Каждый из разрядников, независимо от его типа и конструкции, состоит из искрового промежутка, один из электродов которого присоединяется к фазному проводу линии, а другой - к заземляющему устройству непосредственно или через добавочное сопротивление.

Через хорошо заземленный искровой промежуток вслед за импульсным током, возникающим после пробоя перенапряжением, проходит сопровождающий ток нормальной частоты (50 Гц), обусловленный рабочим напряжением. Разрядник должен обладать способностью быстро погасить сопровождающий ток после исчезновения перенапряжения. Для этого разрядник снабжают помимо искрового промежутка последовательно включенным с ним специальным элементом, обеспечивающим гашение сопровождающего тока.

 

Гашение сопровождающего тока обеспечивается двумя способами:

· в трубчатых разрядниках - специальным дугогасительным устройством;

· в вентильных разрядниках - активными сопротивлениями с нелинейной (зависящей от приложенного напряжения) характеристикой (рис. 2, а).

 

Нелинейная характеристика должна быть такой, чтобы при перенапряжениях сопротивление разрядника было малым. При рабочих напряжениях сопротивление разрядника должно быть большим, чтобы гасился сопровождающий ток.

Трубчатые разрядники применяются как основное средство для защиты изоляции линии электропередачи и как вспомогательное средство защиты изоляции оборудования подстанций. Они выполняются с номинальными напряжениями 6, 10, 35 кВ.

 

3 - Вентильные разрядники предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений оборудования электростанций и подстанций, главным образом, силовых трансформаторов. Основными элементами разрядника являются многократные искровые промежутки и соединенные последовательно с ними нелинейные сопротивления в виде дисков из вилита. Термин «нелинейное сопротивление» означает, что сопротивление зависит от проходящего по нему тока. Сопротивление вилита уменьшается при возрастании проходящего по нему тока.

4 - ОПН представляет собой нелинейное активные сопротивление без специальных искровых промежутков. ОПН обычно изготовляют путем спекания оксидов цинка и других металлов. В полученной после Защитная характеристика ОПН имеет вид, близкий к нелинейной характеристике вентильного разрядника. Однако оксидно-цинковые сопротивления имеют значительно более высокую нелинейность, чем вилитовые сопротивления. Благодаря этому в ОПН нет необходимости использования искровых промежутков. Выпуск вентильных разрядников в нашей стране прекращен в 90-е годы из-за высокой трудоемкости производства и настройки искровых промежутков. При том существенно расширена номенклатура выпускаемых ОПН. Достоинствами ОПН, по сравнению с вентильными разрядниками, являются взрывобезопасность, более высокая надежность, снижение уровня перенапряжений, воздействующих на защищаемое оборудование, и возможность контроля старения сопротивлений по току в рабочем режиме. Существенным недостатком ОПН и вентильных разрядников является невозможность обеспечения с их помощью защиты от квазистационарных перенапряжений (резонансные и феррорезонансные перенапряжения, смещение нейтрали при перемежающейся электрической дуге). Не следует забывать, что при длительных перенапряжениях происходит интенсивное старение ОПН, и они могут отказать, т. е. повредиться.

 

 

Трубчатые разрядники

Трубчатые разрядники служат для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции ВЛ и с другими средствами защиты для защиты изоляции электрооборудования станций и подстанций напряжением от 3 кВ до 110 кВ, ослабленных мест на линиях электропередачи и на подходах к подстанциям.

Подключение трубчатых разрядников к токоведущим частям линий электропередачи производится через внешний искровой промежуток.

Принято следующее обозначение типа трубчатых разрядников: Р - разрядник; Т - трубчатый; В или Ф - винипластовый или фибробакелитовый материал газогенерирующей трубки; У - усиленный; цифровое обозначение: в знаменателе - номинальное напряжение, в числителе - верхний и нижний предел отключаемых токов, кА. Например: РТВ - разрядник трубчатый, винипластовый, напряжение 35 кВ, предельно отключаемые токи 2-10 кА.

Трубчатые разрядники, как правило, обеспечивают 7-8 успешных срабатываний, после чего газогенерирующая трубка не обеспечивает требуемого давления и дугогасящей способности. Винипластовая газогенерирующая трубка выгорает быстрее фибробакелитовой. Для подсчета числа срабатываний разрядники снабжается однократными или многократными указателями срабатывания.

Трубчатый разрядник

Трубчатый разрядник при нормальной работе установки отделен от линии воздушным промежутком S2. При появлении перенапряжения пробиваются промежутки S1 и S2 и импульсный ток отводится в землю. После прохождения импульсного тока по разряднику течет сопровождающий ток промышленной частоты. В узком канале обоймы (трубки) 1 из газогенерирующего материала в промежутке S1 между электродами 2 и 3 загорается дуга. Внутри обоймы поднимается давление. Образующиеся газы могут выходить через отверстие в кольцевом электроде 3

При прохождении тока через нуль происходит гашение дуги под Действием охлаждения промежутка S1 газами, выходящими из разрядника.

В заземленном электроде 4 имеется буферный объем 5, где накапливается потенциальная энергия сжатого газа. При проходе тока через нуль создается газовое дутье из буферного объема, что способствует эффективному гашению дуги.

Предельный отключаемый ток промышленной частоты определяется механической прочностью обоймы и составляет 10 кА для фибробакелитовой обоймы и 20 кА для винипластовой, упрочненной стеклотканью на эпоксидной смоле.

Минимальный ток разрядника определяется гасящей способностью трубки. Чем меньше диаметр выхлопного канала, чем больше его длина, тем меньше нижний предел отключаемого тока. Однако при больших токах в трубке возникает высокое давление. При недостаточной механической прочности трубки может произойти разрушение разрядника. В настоящее время выпускаются винипластовые разрядники высокой прочности с наибольшим отключаемым током до 20 кА.

(-) гасит только опр. ТКЗ

Вентельный разрядник

Вентильные разрядники служат средством ограничения перенапряжений оборудования электроустановок, возникающих при коммутациях электрических цепей, разрядах молнии и т. п.

Защитное действие разрядника обуславливается тем, что при появлении опасного изоляции перенапряжения происходит пробой искрового промежутка разрядника, а протекающий через разрядник импульсный ток вследствие нелинейности рабочего сопротивления не создает опасного для изоляции повышения напряжения.

Основными элементами разрядников являются многократный искровой промежуток (ИП) «Р», зашунтированный высокоомными сопротивлениями R, и резистор «r» с нелинейной вольт- амперной характеристикой (ВАХ), рис. 1.

Uпад


б)

 

Рис. 1. Электрическая схема (а) и конструкция комплекта искровых промежутков (б) вентильного разрядника

Искровые промежутки 3 (рис. 1, б) образованны латунными дисками специальной формы 4 и расположены в фарфоровом изоляционном корпусе 5. Крышки 6 несут функцию электродов одного комплекта. Количество ИП в РВ устанавливаются из расчета один ИП на один кВ фазного напряжения разрядника. Искровой промежуток 3 имеет практически однородное электрическое поле. Его величина (1 мм) рассчитана на напряжение, равное 1 кВ. Специальные калиброванные миканитовые прокладки 2 обеспечивают необходимый зазор. В местах сопряжения прокладок с электродами 4 возникает корона, облучающая искровой промежуток 3 и улучшающая форму его вольт-секундной характеристики (ВСХ).

При воздействии на РВ импульса грозового перенапряжения пробивается искровой промежуток (рис. 3) и через разрядник проходит импульсный ток, создающий падение напряжения на сопротивление резистора.

а) б)

Рис. 3. Принцип действия вентильного разрядника:

а) схема включения вентильного разрядника
б) согласование ВСХ защищаемой изоляции и РВ

Одной из основных характеристик РВ является остающееся напряжение Uост, представляющее собой падение напряжения на сопротивлении r при определенном импульсном токе (5…14 кА), который называется током координации ИП РВ. Остающееся напряжение и импульсное пробивное напряжение ИП РВ Uпр должны быть на 20…25% ниже разрядного Uр или пробивного напряжения Uпр защищаемой изоляции (координационный интервал).

После окончания процесса ограничения перенапряжения через РВ проходит сопровождающий ток промышленной частоты. Сопротивление нелинейного резистора при воздействии Uраб резко возрастает, и сопровождающий ток ограничивается, а затем гаснет.

Коэф. Перенапряжения:

Коэф.кратн.внутр.перенапряжения

(-) Переходный процесс в момент пробоя ИП отрицательно сказывается на оборудовании.

ОПН

Нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) предназначены для защиты электрооборудования от всех видов перенапряжений, которые могут возникнуть в электрических сетях среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты. Эти аппараты обладают хорошими эксплуатационными свойствами и надежностью.

В настоящее время широкое распространение получают ограничители перенапряжений (ОПН), представляющие собой нелинейные активные сопротивления без специальных искровых промежутков. ОПН обычно изготовляют путем спекания оксидов цинка и других металлов. В полученной после Защитная характеристика ОПН имеет вид, близкий к нелинейной характеристике вентильного разрядника. Однако оксидно-цинковые сопротивления имеют значительно более высокую нелинейность, чем вилитовые сопротивления. Благодаря этому в ОПН нет необходимости использования искровых промежутков. Выпуск вентильных разрядников в нашей стране прекращен в 90-е годы из-за высокой трудоемкости производства и настройки искровых промежутков. При том существенно расширена номенклатура выпускаемых ОПН. Достоинствами ОПН, по сравнению с вентильными разрядниками, являются взрывобезопасность, более высокая надежность, снижение уровня перенапряжений, воздействующих на защищаемое оборудование, и возможность контроля старения сопротивлений по току в рабочем режиме. Существенным недостатком ОПН и вентильных разрядников является невозможность обеспечения с их помощью защиты от квазистационарных перенапряжений (резонансные и феррорезонансные перенапряжения, смещение нейтрали при перемежающейся электрической дуге). Не следует забывать, что при длительных перенапряжениях происходит интенсивное старение ОПН, и они могут отказать, т. е. повредиться.

ОПН выбирают по классу напряжения, наиболее длительному рабочему напряжению.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...