5 Защита ору электростанций и подстанций 6-750 кВ от грозовых перенапряжений
Эффективность защиты от грозовых перенапряжений внутренней изоляции подстанционного оборудования должна быть значительно более высокой по сравнению с воздушной и линейной изоляцией ВЛ, так как внутренняя изоляция оборудования подстанций имеет небольшие запасы по отношению к импульсным испытательным напряжениям и не обладает свойством самовосстановления после грозового перекрытия.
Защита оборудования подстанций от прямых ударов молнии обеспечивается системой стержневых и тросовых молниеотводов. Наибольшая надежность грозозащиты должна обеспечиваться следующим объектам: открытое распределительное устройство (ОРУ) вместе с его шинными мостами и гибкими связями, зданиям машинного зала и закрытого распределительного устройства (ЗРУ), резервуарам с горючими жидкостями или газами, места хранения баллонов с водородом, градирням, дымовым трубам, электролизной.
Установка молниеотводов на зданиях ЗРУ не является обязательной. В случае выполнения кровли из металла или применении металлических несущих конструкций достаточно заземлить металлические части кровли. Плоскую неметаллическую или железобетонную кровлю защищают наложением молниеприемной сварной сетки из стальной проволоки непосредственно на кровлю или под слой негорючего утеплителя или гидроизоляции. При этом для предотвращения нежелательной разницы потенциалов между различными металлическими элементами они должны быть соединены между собой.
Наиболее простым и дешевым решением является расположение молниеотводов на металлических (железобетонных) конструкциях ОРУ. При такой схеме молниезащиты для ОРУ 35-110 кВ следует предусматривать меры по предотвращению обратных перекрытий.
Если при установке молниеотводов на конструкциях ОРУ необходимая грозоупорность не может быть достигнута или порталы не рассчитаны на установку молниеотводов, грозозащиту следует выполнять отдельно стоящими молниеотводами с обособленными заземлителями, которые при хороших грунтах допускается подключать к контуру ЗУ подстанции. Сопротивление заземления молниеотвода при этом определяется сопротивлением части контура подстанции в радиусе 20 м от места присоединения к нему заземляющего спуска молниеотвода, причем должны быть учтены требования по магнитной совместимости.
Расстояние по воздуху LВ от отдельно стоящего молниеотвода с обособленным заземлителем до токоведущих частей ОРУ должно удовлетворять расстояниям, рассчитанным по формуле 12, но не менее 5 м.
где HB – высота до точки возможного перекрытия над уровнем земли, м; RЗ – сопротивление ЗУ.
В грунтах с низкой проводимостью соединение заземлителя отдельно стоящего молниеотвода с контуров подстанции не допускается. Для предотвращения выноса высокого потенциала расстояние LЗ между обособленным заземлителем отдельно стоящего молниеотвода и ближайшей к нему точкой заземляющего контура подстанции, ЗРУ, зданий и сооружений следует определять из условия:
LЗ 0,2RЗ , но не менее LЗ≥3 м. (13)
RЗ – сопротивление ЗУ отдельно стоящего молниеотвода, значение которого должно быть не более 80 Ом.
На трансформаторных порталах не рекомендуется устанавливать стержневые молниеотводы. Особенно опасно это при r>350 Ом·м, так как возможны перекрытия с бака трансформатора, соединенного с ЗУ, на обмотки.
Заземляющие проводники укладывают у стойки конструкции, на которой установлен молниеотвод, расходящимися в трех разных направлениях, чтобы ослабить экранирование и уменьшить коэффициент импульса заземлителя. Для снижения импульсного сопротивления заземления молниеотвода на расстоянии не более 3-5 м от места его присоединения к заземлителю устанавливают дополнительные заземляющие электроды.
При установке молниеотвода на трансформаторном портале необходимо достаточное удаление между местами присоединения к заземляющему контуру молниеотвода и бака трансформатора (не менее 15 м), кроме того рекомендуется приблизить точки подключения разрядников и ОПН к вводам трансформаторов, особенно НН. Эти меры направлены на предотвращение обратных перекрытий с бака трансформатора на обмотки, которые могут быть заземлены в другой точке (нейтрали трансформаторов) и не участвовать в импульсном подъеме потенциала бака трансформатора и протекании тока молнии по его заземлителю.
Волновые процессы в линиях, преломление и отражение волн в узловых точках.