Анализ применения ограничителей перенапряжений в электросетях 0,38-110 кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
й и условия их эксплуатации. Использование для изготовления ограничителей перенапряжения лицензионных нестарящихся варисторов различной геометрии (диаметров и толщин) и с различными техническими характеристиками позволяют выпускать защитные аппараты на классы напряжения сетей от 0,4 до 750 кВ.
Для того, чтобы быстро и грамотно решать любую техническую проблему, необходимо иметь единую терминологию, систему обозначений основных параметров, применяемых сокращений; основные технические требования и категории оборудования импульсных перенапряжений. Всё это изложено в правилах устройства электроустановок [4]. Данное руководство охватывает все необходимые ГОСТы и правила, разработанные Международной электротехнической комиссией. В этих документах сформулированы требования к техническим средствам, направленные на устранение или ограничение до допустимого уровня кратковременных (импульсных) перенапряжений, которые могут возникать в электроустановке до 1 кВ и выше во время грозовой активности или вследствие коммутаций в цепях с большими пусковыми токами, а также изложены указания относительно способности электрической изоляции оборудования выдерживать кратковременные перенапряжения определенных значений для каждой из приведенных в стандарте четырех категорий электроприёмников.
Вопросы перенапряжений и их ограничения в сетях низкого, среднего и высокого напряжения в городах России рассмотрены в статье Ф.Х.Халилова д.т.н. профессора, П.В.Журавлева к.т.н., И.В. Шевцова. Санкт - Петербург, 1996 [5]. В процессе эксплуатации на изоляцию различных электрических элементов (линии, подстанции, электрические машины, устройства сигнализации и блокировки, нетяговые объекты и др.) воздействуют длительное рабочее напряжение, а также кратковременные внешние и внутренние перенапряжения. Из внешних перенапряжений важное значение имеют перенапряжения при ударах линейной молнии, из внутренних перенапряжений - выбросы напряжения при коммутациях различных элементов подстанций глубокого ввода, тяговых подстанций, контактных сетей и подвижного состава. Вследствие этих перенапряжений изоляция либо повреждается сразу, либо стареет раньше гарантированного срока эксплуатации, выходит из строя. В результате следует внедрять наиболее надёжные средства защиты от перенапряжений такие, как ОПН.
Анализ применения ОПН в сетях 110-220 кВ приводится в статье Журнала Новости электротехники за 2006 г [13]. В ней рассматриваются наиболее важные факторы риска. Особенную роль отводят квазистационарным перенапряжениям, относящимся к внутренним перенапряжениям.
По данным Санкт-Петербургского Государственного Политехнического университета, Центр энергетических защитных аппаратов (ЦЭЗА) Нелинейные ограничители перенапряжений в полимерных корпусах образован на базе опытно-экспериментального производства ограничителей перенапряжений кафедры Электрические и электронные аппараты СПбГПУ, где с 1970 г проводились: исследования, разработка и испытания ограничителей перенапряжений на напряжение до 1150кВ. В 1978 г было организовано опытное производство ограничителей перенапряжений в полимерном исполнении и к настоящему времени выпущено несколько десятков тысяч ОПН на классы напряжения 6-750 кВ.
Журнал энергетик [15] поднимает актуальную проблему о реализации защиты от перенапряжений. С каждым днём в электрических сетях увеличивается количество помех, а потребители становятся всё чувствительнее к импульсам перенапряжения, т.к. различные системы автоматики и современное оборудование насыщены электронными компонентами. Важен правильный подбор соответствующих устройств для защиты информационных, телекоммуникационных и телевизионных линий. Как показывает практика, основные ошибки при осуществлении проектов по защите от перенапряжений допускаются на таких крупных объектах, как заводы и промышленные комплексы. Однако значительную часть повреждений можно предупредить при пошаговом согласовании проектов защиты. Система будет работать безупречно только в том случае, если она была всесторонне продумана и детально реализована.
По данным самых последних источников [13, 14, 15] в настоящее время в различных городах РФ и за рубежом в эксплуатации находится более 100000 ограничителей перенапряжений и это число постоянно растёт, что свидетельствует о доверии к качеству данного средства защиты электроустановок, масштабной смене старых видов защиты на ОПНы и его дальнейшей перспективе развития.
1. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
.1 Характеристика уровней изоляции сетей 6-35 кВ
Перенапряжения в электрических сетях непосредственно воздействуют на изоляцию. Изоляция электрических установок распределительных сетей практически непрерывно находится под воздействием соответствующего номинального напряжения с возможным отклонением на небольшое значение в сторону превышения (+15%). В результате со временем изменяется физическая и химическая структура материала изоляции, и она теряет свои защитные свойства - снижается ее электрическая прочность. При изготовлении электрического оборудования и других электротехнических изделий учитывается влияние напряженности электрического поля, длительности его воздействия на изоляцию и другие факторы, а также условия, в которых приходится работать изоляции.
В соответствии с условиями эксплуатации изоляция конструкций подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешней изоляцией называет?/p>