Анализ применения ограничителей перенапряжений в электросетях 0,38-110 кВ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ВВЕДЕНИЕ
Проблема реализации защиты сетей от перенапряжений ограничителями ОПН приобретает всё большую актуальность. Важен правильный подбор соответствующих устройств для защиты электрических сетей 0,38-110 кВ.
Целью работы является рассмотрение основного ряда вопросов по проблеме ограничения перенапряжений в электросетях 0,38-110 кВ ограничителями ОПН. Широкое внедрение эл. энергии в технологические процессы производства требует высокой надёжности электроснабжения потребителей качественной электроэнергией. В её обеспечении большое значение имеет правильная организация защиты электрооборудования от перенапряжений. Экскурс используемых защит на производстве позволяет сделать вывод о предпочтении применения наиболее эффективного и надёжного средства как ОПН.
В первой главе под названием Перенапряжения в электрических сетях приводится характеристика уровней изоляции сетей, а также классификация и характеристика внутренних и внешних перенапряжений.
Вторая глава посвящена защите электрических сетей от грозовых и коммутационных перенапряжений. Для защиты электросетей необходимо знать нормативные требования, категории оборудования импульсных перенапряжений и т.п. Для того чтобы защититься от импульсных перенапряжений, необходимо знать причины их возникновения. В данной главе рассматриваются различные средства защиты, такие как: защитные промежутки, трубчатые и вентильные разрядники, а также особый класс грозозащитных устройств - длинно-искровые разрядники с конструктивным описанием и техническими характеристиками.
В третьей главе рассмотрено современное и самое надёжное средство защиты от импульсных перенапряжений - ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН). Приведены основные типы и их достоинства. Описана конструкция и принцип действия. Рассмотрены основные технические характеристики и выбор. Изложены рекомендации по выбору ОПНов и рассмотрена методика выбора основных параметров. Широкие возможности и огромные достоинства ограничителей перенапряжений делают этот класс защиты самым эффективным и перспективным средством в настоящее время.
В последнее время на проблеме реализации защиты электросетей 0,38-110 кВ от перенапряжений ограничителями ОПН акцентируют огромное внимание. В современной литературе публикуется множество статей на данную тему, обсуждается множество вопросов на всевозможных конференциях по применению и эксплуатации ОПН на производстве. Актуальным является вопрос о всеобщем внедрении ОПНов как наиболее надёжном и эффективном средстве защиты электрооборудования на современных предприятиях.
Импульсные перенапряжения в настоящее время приводят к целому ряду негативных последствий, таких как:
разрушение вводных цепей как на платах, так и на корпусах микросхем;
сбои и ложные срабатывания в работе оборудования;
изменение параметров полупроводникового прибора, и вследствие этого некорректная работа схемы, собранной на базе этого прибора.
Ознакомившись с картой удельной плотности грозовых разрядов на землю (приложение 2), можно сказать, что большая часть центральной России находится в зоне со средней и высокой плотностью грозовых разрядов (2,5-4) Ng. Это свидетельствует о том, что защита от импульсных перенапряжений должна быть установлена повсеместно. Улучшение защиты может быть достигнуто внедрением защитных аппаратов, обладающих лучшими электрическими характеристиками. Негативные последствия и накопившиеся проблемы в электроэнергетике по данной теме побудили остро поставить вопрос о защите во всевозможных источниках.
Внедрение защитных аппаратов нового поколения сталкивается с значительными трудностями их правильного применения. В первую очередь это связано с недостаточностью нормативных документов, регламентирующих правильное использование ОПН в сетях 0,38 - 110 кВ. Перед энергетическими предприятиями, как правило, возникают две взаимопротиворечащие друг другу задачи. С одной стороны глубоко ограничить перенапряжения, а с другой обеспечить надежную работу самого аппарата. Если приоритет при выборе параметров ОПН отдавать первой задаче, то снизится надежность работы ОПН. В обратном случае повышаются воздействия на изоляцию электрооборудования. Разрешению этой дилеммы посвящено руководство по эксплуатации и применению Ограничители перенапряжений нелинейные [1].
В журнале Энергетик 2006 года [15] приведена статья с 28 Международной Конференции конференции, которая состоялась 18 - 22 сентября 2006 в г. Каназава (Япония) по современной защите от внешних перенапряжений (International Conference on Lightning Protection, ICLP). От НПО Стример Г. В. Подпоркиным [9] был представлен доклад на тему длинно-искровых разрядников. Это уникальное для грозозащитных аппаратов качество наряду с конструктивной простотой предопределило возможность их успешного применения в качестве эффективного и надежного средства защиты воздушных линий и электрических сетей от грозовых перенапряжений и их последствий.
Экскурс самых современных фирм по производству ОПН различных типов приведён в журнале Электро 2006г [14]. Современные компании конкурируют на международном рынке за право быть лучшими в этой сфере. Компании специализируется на разработке и изготовлении защитных аппаратов с повышенными эксплуатационными характеристиками, учитывая при проектировании ограничителей перенапряжения особенности защищаемых объектов, место установки ограничителе