- •Краткие ответы на вопросы гэк
- •1. Грозащитный трос, его назначение, защитный угол троса
- •2. Определение числа ударов молнии в лэп и числа аварий на лэп на металлических опорах
- •3. Определение числа ударов молнии в лэп и число аварий на лэп на деревянных опорах
- •Можно ли защитить трансформатор трубчатым разрядником?
- •5. Основные виды молниезащиты подстанции
- •Защита от обратных перекрытий
- •6. Два способа защиты подстанции от прямых ударов молнии.
- •8. Что такое подход к подстанции, зачем он нужен, как выбрать его длину?
- •9. Три методики расчёта зон защиты молниеотводов
- •10. Виды заземления подстанции
- •11. Назовите группы вентильных разрядников и марки разрядников относящихся к этим группам.
- •Основные характеристики вентильных разрядников
- •12. Устройство и назначение вентильных разрядников iVгр
- •13. Устройство и назначение вентильных разрядников iiIгр
- •14. Устройство и назначение вентильных разрядников II гр.
- •15. Устройство и назначение вентильных разрядников I гр
- •17. Устройство и назначение ограничителей напряжения
- •18. Основные принципы защиты от внутренних перенапряжений
- •Основные принципы защиты от внутренних перенапряжений:
- •19. Изоляция воздушных линий электропередачи
- •20. Основные виды внутренней изоляции
- •Особенности внутренней изоляции
- •Основные виды внутренней изоляции
- •Бумажно-пропитанная изоляция
- •Маслобарьерная изоляция (мби)
- •Изоляция на основе слюды
- •Пластмассовая изоляция
- •Газовая изоляция
- •21. Корона на проводах лэп и защита от нее
- •22. Экологическое влияние воздушных линий и распределительных устройств
Краткие ответы на вопросы гэк
к дисциплине ”Изоляция и перенапряжения в электрических системах“
1. Грозащитный трос, его назначение, защитный угол троса
ЛЭП напряжением 110 кВ и выше на металлических и железобетонных опорах должны быть защищены от ПУМ тросами по всей длине (ПУЭ [1]).
Защитный угол троса (рис. 1.1,а), это угол между прямой, проходящей через трос и провод, и вертикальной линией. Защитный угол обычно = 20-30. Такой угол обеспечивает вероятность прорыва Pпр0,002-0,003.
Вероятность прорыва молнии, минуя трос можно оценить по формуле [4]:
lg Рпр = - 4, гдеh – высота опоры.
а) б)
Рис. 1.1. Защитный угол троса: а) положительный; б) отрицательный
То есть, чем меньше , тем меньше вероятность прорыва и выше показатель грозоупорности ЛЭП. На подходах < 20 , чтобы исключить вероятность прорыва. Однако, дальнейшее уменьшение угла не целесообразно, так как оно может привести к схлестыванию троса и провода во время гололеда в случае пляски проводов. Схлестование тем вероятнее, чем меньше угол . Вероятность прорыва молнии минуя трос можно снизить путем применения подвески тросов с отрицательным углом защиты (рис. 1.1б), т.е. путем смещения тросов за пределы расположения проводов [2]. Этот способ применяется для сверхвысоких напряжений (500 кВ и выше), однако это увеличивает вероятность прорыва молнии на средний провод.
2. Определение числа ударов молнии в лэп и числа аварий на лэп на металлических опорах
Число ударов молнии в ЛЭП можно определить по “Руководящим указаниям по расчету зон защиты стержневых и тросовых молниеотводов”[9] по формуле:
N = 2 3.5 h n ч n s l 10-3, где l- длина ЛЭП в км; h – высота опоры в м, n ч – число грозовых часов (в Омской n ч= 40-60 в год); n s – число ударов в 1 км2 за один грозовой час (n s = 0.067). Т.е. ЛЭП собирает все удары молнии с полосы шириной 23,5h (рис.2.1). Например, для ЛЭП длиной 100 км на опорах высотой 20 м получим N 47 раз.
В новом издании “Руководства по защите электрических сетей 6-1150 кВ” [2] эта формула изменена N= 2khhpol 10-3, гдеpo – плотность ударов молнии на землю в 1 км2po = 0.05n ч (т.е.ns уменьшено до 0.05);kh – коэффициент, учитывающий зависимость ширины полосы, с которой ЛЭП собирает боковые удары, от высоты опорыh(рис. 2.2). Т.е.kh = 1.3 – 3.8, а не 3.5 как было раньше, но дляh=20 мkh ≈ 3,5.
Рис. 2.1. Ширина полосы, с которой Рис. 2.2. Зависимость Kh=f(h)
ЛЭП собирает удары молнии
Число аварий на ЛЭП при N ударов молнии в ЛЭП можно оценить по формуле [5]: Nав = N P(Iм) Pд (1 - АПВ)
Дело в том, что из всех ударов N опасны только те, которые будут завершаться перекрытиями гирлянд (рис. 3.1,а) - , где− вероятность перекрытия, оно произойдет, если ток молнииIм превысит уровень грозоупорности, который для ЛЭП на металлических опорах определяется по формуле Iм = ,гдеU – напряжение импульсного перекрытия гирлянды; Zэ - эквивалентное сопротивление цепи в месте удара Zэ = 70 – 120 Ом.
Но из всех перекрытий опасны только те, при которых импульсное перекрытие заканчивается дуговым. Вероятность перехода импульсного замыкания в дуговое для ЛЭП на металлических опорах равна: на 35 кВ Pд = 0.6 – 0.7; на 110 кВ и выше Pд = 0.9 – 1.Для ЛЭП с автоматическим повторным включением (АПВ) авариями будут только те случаи, когда АПВ будут не успешными (АПВ – коэффициент успешности АПВ). АПВ = 0.75 – 0.9. Расчетный показатель грозоупорности nав = 1/ Nав 7 – 15 лет.