Нелинейные ограничители перенапряжений, их конструкция и основные характеристики

Класс напряжения сети, для которой предназначен ОПН, - номинальное междуфазное напряжение трехфазной электрической сети Uном, кВ, действующее значение.

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ОПН, Uнр.ОПН, кВ, действующее значение.Это напряжение промышленной частоты, непрерывно приложенное между выводами ОПН, которое не приводит к повреждению или термической неустойчивости ОПН при воздействии данного напряжения и при дополнительных нормированных воздействиях.

Номинальное напряжение ОПН Uном.ОПН, кВ, действующее значение.Это напряжение промышленной частоты, которое ОПН может выдержать в течение не менее 10 с в процессе рабочих испытаний. (2.11)

Характеристика «напряжение – время» определяется как выдерживаемое напряжение промышленной частоты Uв.ОПН, кВ, действующее значение, в зависимости от времени tв, с, его приложения к ОПН. Время tв – это максимальный промежуток времени, в течение которого к ОПН может быть приложено напряжение Uв.ОПН, превышающее Uнр.ОПН, не вызывая повреждения или термической неустойчивости ОПН .

Пропускная способность ОПНопределяется как способность выдерживать без потерь рабочих качеств воздействие 20 импульсов пропускной способности, т.е. нормированных по максимальному значению прямоугольных импульсов тока IПИ с условной длительностью максимального значения ТПИ (рис.2.8, б).

Удельная энергоемкость ОПН, wуд, кДж/кВ, -это рассеиваемая ограничителем энергия, отнесенная к Uнр.ОПН, полученная или от нагрева до 600С и последующего одного импульса тока пропускной способности IПИ. Полная энергоемкость ОПН - WОПН, кДж, равна . (2.12)

а – экспоненциальный импульс; б – прямоугольный импульс; О1 – условное начало импульса; Тф – условное время фронта импульса; Ти - условное время длительности импульса; Тt – полная условная длительность прямоугольного импульса; Тпи - условная длительность амплитуды прямоугольного импульса

 

Нормированные импульсы токаявляются апериодическими, длительность фронта Тф и длительность импульса Ти которые определяются так, как это показано на рис.2.9, а.

Приняты следующие нормированные импульсы тока:

- грозовой импульс тока с временными параметрами и максимальным значением IГ, при котором определяются остающееся напряжение ОПН при грозовых перенапряжениях.

Для конкретного типа ОПН устанавливается определенное нормированное значение тока IГ. Этот ток называется номинальным разрядным током ОПН и обозначается IН;

- крутой грозовой импульс тока с максимальным значением Iкр. Используется при определении остающегося напряжения ОПН при грозовых перенапряжениях в случае высокой скорости изменения импульса тока;

- импульс большого тока с максимальным значением Iб, который используется для оценки и испытания устойчивости ОПН при прямых ударах молнии;

- коммутационный импульс тока с максимальным значением Iк, используется для определения остающегося напряжения на ОПН при коммутационных перенапряжениях;

- импульс тока большой длительности(прямоугольный импульс IПИ), который используется при определении пропускной способности ОПН.

Остающиеся напряжения ОПНопределяются как грозовые Uост.г и коммутационные Uост.к при протекании через него соответственно нормированных грозовых IГ, Iкр и коммутационного Iк импульсов тока. Эти напряжения указываются изготовителем в зависимости от , IГ, Iкр, Iк и класса по пропускной способности .

Ограничители перенапряжений подразделяются на три группы по значению Iн: 5000, 10000 и 20000 А.

По пропускной способности ОПН делят на пять классов. Для каждого класса указываются максимальные значения IПИ, А, а также wуд, кДж/кВ. В табл. 2.1 приведена классификация ОПН и для каждого класса по пропускной способности приведены значения IПИ, wуд, Iн, а также максимальные значения импульсов тока Iк, Iг, Iкр, при которых определяются значения коммутационных и грозовых остающихся напряжений ОПН.

Ограничители перенапряжений должны выдерживать без повреждения двадцать импульсов номинального разрядного тока Iн и два импульса большого тока Iб с максимальными значениями:

Iб = 65 кА для ОПН первого класса с Iн = 5 и 10 кА;

Iб = 100 кА для ОПН 2-5 классов с Iн = 10 и 20 кА.

Характеристика должна выполняться для двух случаев:

- без предварительного воздействия энергии;

- после предварительного воздействия энергии для ОПН первого класса пропускной способности энергия обеспечивается одним импульсом Iб – 65 кА, для ОПН 2-5 классов двумя импульсами IПИ пропускной способности (табл.2.1).
Для ОПН, работающих в сети с заземленной нейтралью, диапазон времен tв должен быть от 0,1 с до 1200 с, в сети с изолированной и компенсированной нейтралью, диапазон tв должен быть от 0,1 с до 6 часов.

- 37. Распределительные устройства. Назначение и требования к распределительным устройствам (РУ). Конструкции РУ: а) ЗРУ – 6-10 кВ одно- двухэтажные; ЗРУ – 110 - 220 кВ; б) ОРУ; в) КРУ.

- Распределительное устройство — это электроустановка, предназначен­ная для приема и распределения электрической энергии, содержащая элек­трические аппараты, шины и вспомогательные устройства.

- Если распределительное устройство расположено внутри здания, то оно называется закрытым.

- Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) соору­жаются обычно при напряжении 3 — 20 кВ.При больших напряжений.

- Сооружение ЗРУ 35-220 кВ дороже чем сооружение аналогичного ОРУ. ЗРУ на эти классы напряжений применяются в условиях повышенного загрязнения,

- ограниченности площади, в условиях Крайнего Севера. В ЗРУ применяются только воздушные, маломасляные или элегазовые выключатели

- Надёжность ЗРУ выше, т.к. отсутствует загрязнение и увлажнение изоляции.

- Распределительные устройства должны обеспечивать надежность ра­боты электроустановки, что может быть выполнено только при правиль­ном выборе и расстановке электрооборудования, при правильном подборе типа и конструкции РУ в соответствии с ПУЭ.

- При 35кВ и выше, как правило, сооружаются открытые РУ.

- Обслуживание РУ должно быть удобным и безопасным. Размещение оборудования в РУ должно обеспечивать хорошую обозреваемость, удобство ремонтных работ, полную безопасность при ремонтах и осмотрах.

 

 

38. Комплектное распределительное устройство (КРУ) — это распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами. Шкафы КРУ изготовляются на заводах, что позволяет до­биться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудования.должны быть помещены в камеры или ограждены.

Применение КРУ позволяет существенно сократить время монтажа распределительного устройства. КРУ целиком изготавливается на заводе, что обеспечивает

тщательную сборку и высокую надёжность всех узлов. КРУ безопасно в обслуживании, т.к. все токоведущие части находятся внутри заземлённого металлического шкафа.

КРУ применяются в схемах с одной системой шин. В настоящее время наиболее распространены КРУ с вакуумными выключателями.

В качестве изоляции между токоведущими частями в КРУ могут быть использованы воздух, масло, пирален, твердая изоляция, инертные газы.

Для РУ 6—10 кВ понизительных подстанций, а также в системе СН электростанций для схемы с одной системой шин широко применяются КРУ различных типов