Выбор опн по пуэ
В ПУЭ сказано, что если к подстанции 35 кВ и выше присоединены воздушные линии, то для защиты изоляции электрооборудования от грозовых перенапряжений нужно поставить в каждую фазу РВ или ОПН.
Допустимое расстояние (L) от ОПН до трансформаторов или другого оборудования определяется по формуле:
,
где
- расстояние от ОПН до защищаемого
оборудования, м;
-
расстояние от РВ до защищаемого
оборудования, м (берется из таблицы
ПУЭ);
-
испытательное напряжение защищаемого
оборудования при полном грозовом
импульсе, кВ;
,
- остающееся напряжение на ОПН (РВ) при
токе 5 кА (для U=110
и 220 кВ);
Например,
- испытательное напряжение трансформатора на 110 кВ, =480 кВ;
- остающееся напряжение РВС-110 кВ, =335 кВ;
- остающееся напряжение ОПН-110кВ, =250кВ.
Рисунок 2.8 – Схема защиты изоляции подстанции
Если L не превышает расчётного значения , то и остающееся напряжение не превысит допустимых напряжений на изоляции электрооборудования.
3. Ограничители перенапряжений на 3-35 кВ
Наиболее
важный параметр для ОПН - это наибольшее
длительное допустимое рабочее напряжение
(
).
Сети 3-35 кВ работают с изолированной или заземленной через реактор нейтралью. Однофазное замыкание в таких сетях немедленно не выключается и напряжение на здоровых фазах возрастает до линейного. Поэтому в сетях с изолированной или заземленной через реактор нейтралью определяется по формуле:
,
где -максимальное линейное напряжение .
Для
ОПН-110 кВ
.
Таблица 3.1
tв, с |
U, кВ |
0,15 |
17,05 |
1 |
16,35 |
20 |
15 |
1200 |
13,65 |
- |
12 |
Рисунок 3.1 – Вольт-временная характеристика ОПН-10 кВ
Остающееся напряжение
Рисунок 3.2 – нелинейные характеристики РВТ -10 кВ
Таблица 3.2 – для построения графиков РВТ-10 кВ
I, А |
logI |
U, кВ |
R, Ом |
logR |
0,1 |
-1 |
0,693 |
6927,8 |
3,84 |
1 |
0 |
1,590 |
1590 |
3,2 |
5 |
0,7 |
2,842 |
568,3 |
Тервит а1=0,3608 а2=0,2007 |
10 |
1 |
3,649 |
364,9 |
2,56 |
50 |
1,7 |
6,522 |
130,4 |
2,12 |
100 |
2 |
8,375 |
83,8 |
1,92 |
400 |
2,6 |
13,811 |
34,5 |
1,54 |
700 |
2,85 |
16,901 |
24,1 |
1,38 |
1000 |
3 |
19,222 |
19,2 |
1,28 |
2000 |
3,3 |
22,091 |
11 |
1,04 |
3000 |
3,47 |
23,964 |
8 |
0,9 |
4000 |
3,6 |
25,388 |
6,3 |
0,8 |
5000 |
3,69 |
26,551 |
5,3 |
0,73 |
6000 |
3,78 |
27,541 |
4,6 |
0,66 |
7000 |
3,85 |
28,406 |
4,1 |
0,61 |
8000 |
3,9 |
29,177 |
3,6 |
0,56 |
9000 |
3,95 |
29,875 |
3,3 |
0,52 |
10000 |
4 |
30,514 |
3,1 |
0,48 |
20000 |
4,3 |
35,068 |
1,8 |
0,24 |
РВТ-10
ОПН-10
Рисунок 3.3 – Вольт-амперные характеристики РВТ и ОПН
У ОПН, даже при однофазном замыкании и линейном напряжении ток через резистор равен I=0,7 мА и искровой промежуток не требуется.
А у РВТ (если убрать искровой промежуток) ток бы был I=165 А и искровой промежуток необходим.
Таблица 3.3 - для построения графиков ОПН-10 кВ
I, А |
logI |
U, кВ |
R, Ом |
logR |
a |
Вид U |
0,00001 |
-5 |
9,006 |
900600000 |
8,95 |
- |
|
0,00003 |
-4,5 |
11,005 |
348259493,7 |
8,54 |
0,174 |
постоянное |
0,00010 |
-4 |
12,502 |
125020000 |
8,1 |
0,111 |
|
0,00100 |
-3 |
14,809 |
14809000 |
7,17 |
0,073 |
напряжение |
0,01000 |
-2 |
16,007 |
1600700 |
6,2 |
0,034 |
|
0,10000 |
-1 |
17 |
170000 |
5,23 |
0,026 |
********* |
1 |
0 |
18,007 |
18007 |
4,26 |
0,025 |
коммутац. |
10 |
1 |
19,507 |
1950,7 |
3,29 |
0,035 |
импульс |
100 |
2 |
21,5 |
215 |
2,33 |
0,042 |
********* |
1000 |
3 |
25,007 |
25 |
1,4 |
0,066 |
грозовой |
10000 |
4 |
30,004 |
3 |
0,48 |
0,079 |
импульс |
50000 |
4,7 |
35,002 |
0,7 |
-0,15 |
0,096 |
|
У
ОПН-10 кВ
У
РВТ-10 кВ
Это больше в 325609 раз
Коэффициент нелинейности ZnO фирмы ABB составляет а=0,02 – 0,1:
- при коммутационных перенапряжениях а=0,03 – 0,05,
- при грозовых а=0,07 – 0,1
Ом-амперные характеристики ОПН и РВТ
РВТ-10
кВ
ОПН-10
кВ
Рисунок 3.4 – ом-амперные характеристики ОПН и РВТ