Задача 5

Расставить на территории ОРУ молниеотводы для защиты электрооборудования от прямых ударов молнии, определив их минимально необходимое число и высоту.

ОРУ 20-500-кВ - должны быть защищены от прямых ударов молнии.

Защита от прямых ударов молнии должна быть выполнена стержневыми молниеотводами, устанавливаемыми -на -конструкциях ОРУ [ПУЭ].

Высота вершины молниеприемника:

Для надежности защиты Р,= 0.999 п высотой молниеотвода h = 55 м [СО 153-34.21.122-2003, табл 3,4]:

Высота конуса одиночного стержневого молниеотвода:

м;

Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода на уровне земли:

м;

Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода на уровне (hx =20 м):

а) м;

Максимальное расстояние между стержневыми молниеприемниками, при котором молниеотвод считается двойным:

м;

Расстояние, при котором зона защиты двойного молниеотвода не имеет провеса:

м;

Так как максимально возможное расстояние между молниеотводами в данном случае не превышают значений и , то их попарно можно считать двойными молниеотводами, зона защиты которых не имеет провеса, а следовательно радиус зоны защиты в середине между молниеотводами будет равен радиусу зоны защиты одиночного молниеотвода.

Задача 6

Определение числа повреждений в год изоляции электрооборудования ОРУ от прямых ударов молнии в молниеотводы и прорывов молниезащиты подстанции.

Число ударов молнии в подстанцию за 100 грозовых часов [Базуткин, стр 217]:

уд/год

Число перекрытий изоляции полстанции вследствие прорывов молнии в зону защиты:

шт/год

вероятность перекрытия изоляции при ударе молнии в провод;

вероятность прорыва молнии в зону защиты подстанции [СО 153-34.21.122-2003]:.

Импульсное напряжение перекрытия гирлянды изоляторов на порталах ОРУ 110 кВ:

.

Импульсное сопротивление контура заземления подстанции, найденное в пункте 3:

Удельная индуктивность опоры по [Базуткин, стр. 260]:

мкГн/м.

Крутизна тока молнии:

.

Вероятность того, что ток молнии будет равен или превысит заданное значение:

.

Вероятность того, что крутизна тока молнии будет равна или превысит заданное значение:

.

Результаты расчетов крутизны тока молнии при различных значениях тока молнии и вероятностей и приведены в таблице:

Iм, кА	, кА/мкс
0	68,632	1,0000	0,00412
10	67,646	0,6703	0,00446
20	66,817	0,4493	0,00477
30	66,098	0,3012	0,00505
40	65,458	0,2019	0,00532
50	64,879	0,1353	0,00557
60	64,348	0,0907	0,00581
70	63,856	0,0608	0,00605
80	63,397	0,0408	0,00627
90	62,965	0,0273	0,00649
100	62,556	0,0183	0,00671
200	59,283	0,0003	0,00872

Рисунок 7 – Зависимость вероятности Pa от PI

Вероятность обратного перекрытия гирлянды изоляторов определяется по рис.7 и равна площади фигуры под графиком.

Искомая площадь находится с помощью программы Advanced Grapher, с использованием функции интегрирования.

Число повреждений изоляции оборудования ОРУ от прямых ударов молнии в молниеотводы [Базуткин, стр. 280]:

шт/год.

Задача 7

Определение показателя грозоупорности подстанции.

Среднее число лет безаварийной работы подстанции:

лет.

где – среднее число перекрытий изоляции подстанции из-за прорывов молнии в зону защиты молниеотвода (из п.6);

– среднее число перекрытий изоляции подстанции при ударах молнии в молниеотводы (из п.6);

– средние числа перекрытий изоляции подстанции вследствие набегания по линиям опасных волн напряжения на ОРУ-1 и ОРУ-2, соответственно (из п.4).

Задача 8

Для уменьшения импульсного сопротивления заземления в местах присоединения молниеотводов к заземляющему контуру подстанции устраиваются дополнительные заземлители в виде вертикальных электродов.

На сопротивление грунта влияет степень уплотнения, оказывает непосредственное влияние на его удельное сопротивление, поэтому нужно как можно плотнее утрамбовать грунт. Содержание в грунте растворенных веществ, также влияет на удельное сопротивление грунта, поэтому с помощью добавок можно добиться уменьшения удельного сопротивления.

А так же:

- снизить стационарное сопротивление опор в пределах опасной зоны путем увеличения площади заземлителя;

- уменьшить расстояние между защищаемым оборудованием;

-уменьшить длину пролета линии.