Труды КНЦ вып.22 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 3/2014(22))

В отличие от выбора вентильных разрядников, прежде чем выбрать ОПН с определенными характеристиками, необходимо уточнить такие его параметры, как наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, что предотвратит возможность взрыва аппаратов, а затем определить требования к ОПН по энергоемкости. В результате будет получена конкретная вольтамперная характеристика (ВАХ) ограничителя, которая определяет способность снижать грозовые перенапряжения на высоковольтных аппаратах подстанций. В общем случае для каждого класса напряжения имеют место не меньше 6 вариантов параметров ОПН (3 уровнярабочего напряженияи два вариантаэнергоемкости). Соответственно, для каждого класса напряжения имеется 6 вариантов ВАХ, которые отличаются друг от друга в диапазоне 15-20%. ОПН с самой высокой ВАХ характеризуется наибольшимдлительнодопустимымрабочим напряжениеми наименьшейэнергоемкостью, ОПН с самой низкой ВАХ - наоборот рассчитан на самое низкое рабочее напряжение и максимальную энергоемкость. Чем ниже проходит ВАХ, тем меньше остающееся напряжение при одинаковых токах, протекающих через ОПН, и, соответственно, имеет место наибольшее ограничение грозовыхперенапряжений. Следующим фактором, влияющим на степень снижения грозовых перенапряжений, является организация подхода. В настоящей работе рассматривается ситуация, когда BJ1 на подходе защищены грозозащитными тросами, которые снижают вероятность непосредственного поражения молниямифазныхпроводов, что представляетсобой наиболее опасное воздействие (прорывы мимо тросовой защиты). При наличии грозозащитных тросов грозоупорность подстанций 110-330 кВ в первую очередь зависит от ударов молний в опоры и тросы с последующими перекрытиями линейной изоляции. Возможность прорывов молний определяется углами тросовой защиты. Вероятность перекрытий определяется линейнойизоляцией (количествомизоляторов в гирляндах) и сопротивлениями заземления опор. Правилами ПУЭ разрешаются сопротивления заземления опор наподходахв зависимостиотудельного сопротивления грунтане выше 20 Ом. Если учитывать все возможные вариации параметров, то для каждой схемы подстанции будет необходимо рассматривать до нескольких десятков вариантов. Простой пересчет по параметрам является некорректным, поскольку процесс развития грозовых перенапряжений зависит от множества нелинейных параметров и процессов, таких как характеристики ОПН, перекрытие гирлянд изоляторов, наличие импульсной короны на проводах и многое другое [3-5]. В настоящей работе были приняты следующие ограничения: - весь комплекс расчетов выполнен для ограничителей перенапряжений с наихудшими защитными характеристиками с точки зрения грозовых воздействий, а именно с самыми высокими ВАХ, что отвечает наибольшему длительному повышению рабочего напряжения и наименьшей энергоемкости. Использование ОПН с другими ВАХ представляется более успешным для ограничения грозовых перенапряжений, однако степень их снижения сложно описать простой формулой; - сопротивление заземления принято равным максимально допустимому по рекомендациям ПУЭ - 20 Ом; -число грозовыхчасов принято равным среднему по России - 30 грозовыхчасов; - линейная изоляция принята стандартной; - допустимые напряжения для высоковольтного оборудования приняты в соответствии с ГОСТ1516.3-96, т.е. для аппаратов 330-750 кВ используются более низкие испытательные грозовые воздействия по сравнению со схемами с использованием вентильных разрядников. Критерием эффективности ограничения грозовых перенапряжений является соответствие расчетных показателей надежности грозозащиты оборудования величинам, рекомендуемым в РД (таблица 1). 7