Труды КНЦ вып.1 (ЭНЕРГЕТИКА вып.1 1/2010(1))

Координация изоляции в КРУЭ зависит от перенапряжений, генерируемых в ассоциированной системе и в самом КРУЭ. К наружным перенапряжениям, прежде всего, относятся перенапряжения вследствие молниевых разрядов и перенапряжения, созданные коммутациями во внешней системе. Из внутренних перенапряжений следует отметить перенапряжения, появляющиеся при коммутациях внутри КРУЭ. В настоящей работе, в первую очередь, рассматриваются перенапряжения, возникающие вследствие грозовой деятельности. Особенностью развития перенапряжений в анализируемых схемах является малое затухание, что приводит к появлению в ошиновке волн с более крутыми фронтами, чем в обычных ОРУ, а также к развитию высокочастотных колебаний. Наличие участков ошиновки с различными параметрами (волновыми сопротивлениями и скоростями распространения), в дополнение к вышесказанному, делает непосредственное использование рекомендаций, разработанных для обычных распределительных устройств, затруднительным. Не обязательно это будет приводить к усилению требований к организации снижения перенапряжений, но они будут несколько другими. В этих подстанциях также имеется еще одна особенность, существенная для развития колебательного процесса: очень малые расстояния между высоковольтным оборудованием самого КРУЭ и достаточно длинные шинопроводы, чаще всего в виде КЛ, для связи с ВЛ и силовыми трансформаторами. В настоящее время в России отсутствует опыт эксплуатации подстанций с КРУЭ. Отечественные разработки практически не поднимаются выше 110 кВ. Эти и другие факторы приводят к тому, что при выборе мер защиты от перенапряжений невозможно напрямую пользоваться рекомендациями ПУЭ. Соответственно в каждом конкретном случае следует проводить численный анализ развития перенапряжений и выработку рекомендаций по разработке защитных мероприятий. Причем, следует учесть горизонтальность пробивных характеристик элегаза по сравнению с воздушной изоляцией. Соответственно, в КРУЭ отсутствует запас по пробивным напряжениям при крутых фронтах, характерный для ошиновки ОРУ, да и для ряда высоковольтного оборудования, имеющего в конструкции воздушную изоляцию. Процесс координации изоляции обычно приводит к использованию металло-оксидных ограничителей перенапряжений на воздушной линии или в местах кабельного ввода и на сопряжениях КРУЭ/трансформатор и КРУЭ/реактор. Согласно предложениям изготовителей при больших геометрических размерах подстанции и длинных шинопроводах предлагается устанавливать непосредственно в КРУЭ большое количество защитных аппаратов - нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН). Это определяется сложностями устранения результатов нештатных ситуаций по сравнению с открытыми схемами, именно вследствие закрытости системы. Выбор ограничителя представляет собой компромисс между способностью выдерживать длительные повышения рабочего напряжения, способностью поглощать энергию при перенапряжениях, обусловленных коммутациями и грозовыми разрядами, и необходимостью обеспечивать достаточный уровень защиты при набегании грозовых волн. Поскольку эта тематика является достаточно новой для России, рассмотрим особенности развития грозовых перенапряжений в КРУЭ на нескольких конкретных примерах. Авторы исследовали грозозащиту нескольких подстанций 110-500 кВ с КРУЭ и отходящими кабельными линиями с изоляцией из сшитого полиэтилена для выбора комплекса грозозащитных мероприятий. 56