Анализ применения ограничителей перенапряжений в электросетях 0,38-110 кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µ вызывали выгорания фибровой трубки, а также для нормирования необходимого разрядного напряжения. Размер внутреннего ИП устанавливают на заводе исходя из условия интенсивного образования газов и успешного гашения дуги. Его нельзя регулировать. Размер внешнего ИП зависит от номинального напряжения электрической сети, где его устанавливают.
Рис. 2.5 - Конструкция трубчатого разрядника типа РТФ
При пробое наружного и внутреннего ИП импульсный ток отводится в землю. После окончания импульса по ионизированному каналу устремляется сопровождающий ток промышленной частоты, и грозовой разряд переходит в электрическую дугу, имеющую высокую температуру. Под действием дуги фибра разлагается и выделяется большое количество газов, поэтому в трубке и камере дутья создается большое давление (до 7 МН/м2). В момент прохождения тока через нулевое значение дуга гаснет, и ионизированные газы под давлением выдуваются из трубки через выхлопное отверстие. Окончательно дуга гаснет через 1...3 периода промышленной частоты.
При больших сопровождающих токах под давлением газов трубка может разрушиться. С другой стороны, при малых значениях сопровождающего тока газообразование настолько незначительно, что дуга не может погаснуть. Поэтому в маркировке на обойме выхлопного конца указан тип разрядника и дробь, числитель которой - напряжение сети, а знаменатель - нижний и верхний допустимые пределы отключаемых токов, в которые должны уложиться токи коротких замыканий (кз) в месте установки разрядника.
В электрических сетях токи кз. малы и не достигают верхнего предела отключаемых токов, поэтому возможность применения разрядников проверяют только по нижнему пределу отключаемого тока. Винипластовый разрядник РТВ не имеет камеры дутья, потому что винипласт обладает большей газогенерирующей способностью, чем фибра, и большей механической прочностью, поэтому бакелитовая трубка для упрочнения не нужна. В остальном, конструкция и основные части такие же, как и у РТФ.
Трубчатые разрядники монтируют открытым концом вниз под углом к горизонту не менее 15...20о, чтобы влага не проникала внутрь разрядника. Внешний искровой промежуток может быть расположен горизонтально или под углом, только не вертикально, чтобы не было замыкания во время дождя. При монтаже трубчатые разрядники располагают так, чтобы их выхлопные зоны не пересекались и не вызывали перекрытия между фазами.
На зимний период разрядники типа РТФ демонтируют для профилактического осмотра и ремонта, РТВ оставляют на месте, лишь поворачивают в сторону электрод искрового промежутка. Электроды ИП также раздвигают, чтобы исключить их случайное замыкание.
Вентильный разрядник более совершенный по сравнению с трубчатым, так как имеет лучшую защитную характеристику, а также обладает способностью гасить дугу при первом прохождении сопровождающего тока кз. через нулевое значение благодаря ограничению тока вилитовым сопротивлением до 80...100 А. Поэтому вентильный разрядник - основной грозозащитный аппарат для оборудования станций и подстанций.
На рисунке 2.6 показано устройство вентильного разрядника типа PC10. Основные элементы вентильных разрядников всех типов: ввод с контактным болтом для присоединения к фазному проводу, фарфоровый корпус с ребрами 2,в котором помещены многократный искровой промежуток 3 и соединенные с ним последовательно диски рабочего сопротивления 4, выполненные из вилита, материала, обладающего нелинейным сопротивлением. Для соединения с заземляющим устройством в нижней части имеется контактный болт 6. Фарфоровый корпус, в котором помещены основные элементы разрядника, герметизирован при помощи резиновых прокладок 5 для предохранения от попадания влаги внутрь корпуса, поскольку вилитовые диски гигроскопичны.
Для крепления вентильных разрядников подстанционного типа PC,. РВП и РВО имеется крепежный хомут 7, а для получения хорошего контакта между последовательно соединенными единичными искровыми промежутками и вилитовыми дисками в верхней части имеется пружина 9, шунтированная полоской латунной фольги 8, так как для импульсного тока пружина представляет очень большое индуктивное сопротивление.
Рис. 2.6 - Вентильный разрядник типа РС10
Допустимое значение импульсного тока молнии через вилитовый диск разрядников типа РВП и РВС до 10 кА. При пробое искрового промежутка импульсным перенапряжением оно будет приложено к нелинейному сопротивлению, через которое проходит большой импульсный ток, но благодаря нелинейности сопротивления напряжение Uост лишь незначительно отличается от импульсного пробивного напряжения искрового промежутка Unp - одной из основных характеристик разрядника.
Сопровождающий ток разрядника невелик, и поэтому сопротивление резко возрастает, а ток снижается и дуга гасится искровым промежутком при токе Iгаш и напряжении Uгаш.
Эффективность действия разрядника оценивается коэффициентом
= Uост/ Uгаш (2.2)
Чем меньше значение К, тем лучше защитная характеристика разрядника. Для сетей выпускаются разрядники облегченного типа в связи с тем, что токи кз. в этих сетях небольшие. В сетях напряжением 10 кВ применяются разрядники PC 10, а в сетях 35 кВ - РВО 35.
С целью безопасности их ограждают или устанавливают так, чтобы нижний цоколь был на высоте не менее 2,5 м. Для защиты оборудования ТП 10/0,38 кВ от набегающих волн перенапряжений по линиям 0,38 кВ применяются низковольтные вентильные разрядники типа РВН 0,