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

В ОРУ также имеет место повышение тока молнии при прорывах, при котором возможно перекрытие линейной изоляции первой опоры, что приводит к повышению опасности ближайших к подстанции прорывов молний. Однако там это проявляется не так сильно. В схемах с КРУЭ практически даже для класса напряжения 110 кВ используются ОПН на входах ВЛ, а волновые сопротивления кабельных вставок на порядок меньше волновых сопротивлений воздушных линий. В рассматриваемом случае отражение от подстанции прекращает свое влияние только при удалении на 200 м от входа. Соответственно токи молнии, протекающие через ОПН в этой ситуации, будут иметь длительность, определяемую параметрами исходного импульса тока молнии. Уже в стандартных ОРУ с использованием в качестве защитных аппаратов нелинейных ограничителей перенапряжений отмечалось, что в ряде случаев при грозовых воздействиях на защищаемых объектах появляются перенапряжения с большой колебательной компонентой. В подстанциях с КРУЭ, когда защитный аппарат находится на некотором удалении от защищаемого объекта, такие ситуации также имеют место. Так, например, при реконструкции подстанции 110 кВ для металлургического комбината между КРУЭ и трансформатором находился достаточно большой участок воздушной ошиновки. Подстанция имеет самую простую конфигурацию - одна приходящая ВЛ, далее конденсатор связи, ограничитель перенапряжений, кабельная вставка - 170 м, КРУЭ, кабельная линия длиной 500 м, ОПН, воздушная ошиновка - длиной 250 м и автотрансформатор. По первому варианту реконструкции дополнительно использовался вентильный разрядник, размещенный на расстоянии 50 м от автотрансформатора. На втором этапе длина воздушной ошиновки сокращена до 30 м, вентильный разрядник убран, поскольку расстояние от ОПН до трансформатора при этом составляет всего 30 м. На рис.5 показаны напряжения на конденсаторе связи, КРУЭ и автотрансформаторе для первого и второго этапа развития. Расчеты выполнены для амплитуды тока молнии 40 кА, длина фронта 1 мкс, длина волны 70 мкс, прорыв молнии на фазный провод в непосредственной близости от входа подстанции. В схеме, где используется только ОПН, перенапряжения на автотрансформаторе имеют довольно большую колебательную компоненту, и это несмотря на то, что расстояние до защитного аппарата уменьшилось, по сравнению с первым вариантом. Такие колебания могут иметь место в любой схеме с использованием КРУЭ и ОПН, когда расстояние между ограничителем и трансформатором увеличивается и это соединение выполнено с использованием воздушной ошиновки, в том числе и для подстанций более высоких классов напряжения, например, 500 кВ. Необходимо уточнить, насколько такая форма воздействия будет сказываться на перенапряжениях в обмотках трансформаторов, не будут ли при этом возникать резонансы и каким будет допустимое напряжение для трансформаторов. Интегральными выводами проведенных исследований являются следующие. 1. Грозозащита подстанций 110-500 кВ с КРУЭ и отходящими кабельными линиями с изоляцией из СПЭ в целом значительно выше, чем грозозащита тех же подстанций при их традиционной схеме. 2. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы имеют достаточно хорошую защиту от грозовых перенапряжений при непосредственном присоединении к ним ГИЛ или КЛ. 61