Анализ применения ограничителей перенапряжений в электросетях 0,38-110 кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
али, значительно превышающее обычное смещение.
Повышения напряжения в сетях 6-35 кВ при неполнофазных режимах работы сети
Резонансные повышения напряжения могут возникать не только при естественной несимметрии емкостей фаз, но и при значительной несимметрии емкостей, вызванной обрывом проводов и неполнофазными включениями линий. Предел повышения напряжения определяется насыщением магнитопровода дугогасящего реактора.
В сети без дугогасящего реактора нарушение симметрии сети, вызываемое обрывом проводов с заземлением и без заземления, неодновременным включением и отключением фаз возможны перенапряжения, обусловленные так называемым опрокидыванием фазы трансформатора. Перенапряжения на ёмкости линии при этом явлении могут достигать 4Uф. Явление опрокидывания возникает лишь в линиях определённой длины и слабо загруженных трансформаторах.
1.2.2 Коммутационные перенапряжения
Обычно в месте замыкания горит дуга. В большинстве случаев она носит неустойчивый характер, что приводит к возникновению коммутационных перенапряжений.
Перенапряжение возникают в электрических установках при резких изменениях режима их работы, главным образом в результате коммутаций (при включениях или отключениях тока, при коротких замыканиях на землю и т.п.). Коммутация сопровождается переходным процессом, после которого устанавливается новый режим работы установки. Соответственно различают кратковременные (порядка единиц и десятков мсек) коммутационные перенапряжение и длительные перенапряжение установившегося режима. Коммутационные перенапряжение, вызываемые повторными зажиганиями и гашениями электрической дуги в цепях с ёмкостной проводимостью, получаются при отключении ненагруженных линий, при замыкании на землю через дугу одной из фаз трёхфазной системы с изолированной нейтралью и т.д.
Коммутационные перенапряжение при включении линий связаны с возникновением и развитием переходного процесса в колебательном контуре, образованном ёмкостью линии и индуктивностями линии, трансформаторов и генераторов. Особенно существенные перенапряжение появляются при автоматическом повторном включении.
Существует множество видов внутренних перенапряжений:
Дуговые замыкания на землю (изолированная нейтраль) Кратность перенапряжения 3.0-3.5.
Дуговые замыкания на землю (резонансно-заземлённая нейтраль). Кратность перенапряжения 2.6.
Дуговые замыкания на землю (резистивно-заземлённая нейтраль) Кратность перенапряжения 2.4-2.6.
Поик земли при ОЗЗ. Кратность перенапряжения 4.0-6.0.
Резонансные перенапряжения. Кратность перенапряжения до 4.0.
Включение электродвигателей. Кратность перенапряжения 2.6-3.3.
Включение электродвигателей при наличии в сети ОЗЗ. Кратность перенапряжения 3.4.
АПВ и АВР электродвигателей. Кратность перенапряжения 4.0-4.5.
Включение ВЛ и КЛ при наличии в сети ОЗЗ. Кратность перенапряжения 3.0-3.5.
Отключение ненагруженных ВЛ и КЛ. Кратность перенапряжения 3.0-4.5.
Отключение ненагруженных трансформаторов. Кратность перенапряжения 5.0-6.0.
Отключение двойного замыкания на землю. Кратность перенапряжения 3.3.
Отключение вращающихся электродвигателей. Кратность перенапряжения 4.0-5.0.
Отключение заторможенных электродвигателей. Кратность перенапряжения 5.0-6.0.
Кратность напряжения определяется по отношению к амплитуде фазного напряжения сети.
Сравнение допустимых уровней изоляции оборудования и кратностей внутренних перенапряжений показывает, что большинство перенапряжений не опасно для оборудования с нормальной изоляцией.
1.3 Внешние перенапряжения
При эксплуатации на изоляцию воздействуют напряжения, значительно превышающие номинальные перенапряжения. Перенапряжения, возникающие в результате грозовых разрядов вблизи электрических установок или при прямом ударе молнии в электроустановку, называются внешними, или атмосферными. Наиболее опасны для изоляции электроустановок атмосферные перенапряжения.
Грозовые перенапряжение связаны с разрядами молнии непосредственно в токопроводящие части электрической установки (перенапряжение прямого удара) или в землю вблизи установки (индуктированные перенапряжение). При прямом ударе весь ток молнии проходит в землю через пораженный объект. Падение напряжения на сопротивлении этого объекта и даёт перенапряжение, которое может достигать нескольких Мв.
Индуктированные перенапряжение возникают на проводах линий электропередачи вследствие резкого изменения электромагнитного поля вблизи земли во время удара молнии. Амплитуда индуктированных перенапряжение обычно не превышает 400-500 кв, и они представляют опасность только для электрических установок с номинальным напряжением 35 кв и ниже.
Атмосферные перенапряжения
Грозовое облако, заряженное отрицательно, и земля, на поверхности которой индуктируются положительные заряды, образуют гигантский конденсатор, причем напряженность электрического поля у земли Е может достигать 300 В/см, а у облака Е10 кВ/см, средняя же напряженность редко превышает 10 кВ/м. Однако в отдельных местах облака и на остроконечных высоких сооружениях напряженность поля может достигать критической, равной 25...30 кВ/см, что создает условия для развития грозового разряда.
В соответствии с распределением зарядов в облаке чаще всего между облаком и землей возникают разряды отрицательной полярности (60...90%) в форме линейчатой молнии.