5. Назовите основные виды молниезащиты подстанции

Молниезащита подстанции должна быть надежной.

Она включает в себя следующие обязательные виды защит:

1) от прямых ударов молнии;

2) от перекрытий при ударах молнии в заземленные конструкции подстанции;

3. от волн, бегущих с линии;

4) от ударов молнии в подход линии к подстанции;

Для защиты подстанции от прямых ударов молнии используется система молниеотводов, возможны два способа защиты:

1. Установка молниеотводов на конструкциях и подсоединение их к общему заземляющему устройству подстанции.

2. Установка отдельно стоящих молниеотводов со своими обособленными заземлениями.

а) б)

Рис.5.1

(подробнее смотри вопрос 6.).

Защита от обратных перекрытий

Чаще всего молниеотводы на подстанцию ставят на конструкциях. При ударе в такой молниеотвод возможны перекрытия гирлянды

Напряжение на гирлянде , где - ток молнии; - крутизна тока молнии; - индуктивность молниеотводов; - сопротивление заземления молниеотвода; - напряжение на проводе; U_0,5 – 50% импульсное пробивное напряжение гирлянды. Самый надежный способ предотвратить перекрытие – это уменьшить сопротивление заземления. Поэтому на подстанциях 110 кВ и выше сопротивление заземления должно быть Ом.

Рис. 5.2. Удар молнии в молниеотвод на портале

Защита подстанции от набегающих волн осуществляется ограничителями перенапряжений или вентильными разрядниками.

Рис. 5.4. Защита подстанции от набегающих волн ограничителями перенапряжений

В специальной литературе сказано, что на вновь строящихся подстанциях нужно ставить только ОПН.

Подход к подстанции должен быть защищен также тщательно, как и сама подстанция, чтобы исключить на нем прорыв, минуя трос и перекрытие гирлянд.

А именно:

а) уменьшением сопротивления опор подхода R  10 Ом;

б) уменьшением защитного угла троса

• для одностоечных опор  20 - 30; для портальных опор  25 - 30;

в) установкой трубчатых разрядников

• для ЛЭП на металлических опорах на первой опоре;

• для ЛЭП на деревянных опорах на первой и последней опорах с тросом.

Рис. 5.5. (Из ПУЭ) (Более подробнее смотри следующий пункт 8)

6. Два способа защиты подстанции от прямых ударов молнии.

В ПЭУ сказано: ОРУ 35-500 кВ должны быть защищены от прямых ударов молнии.

Открытые подстанции защищаются от прямых ударов молнии стержневыми молниеотводами .

Возможны два способа защиты подстанций.

1. Установка молниеотводов на конструкциях и подсоединение их к общему заземляющему устройству подстанции.

2. Установка отдельно стоящих молниеотводов со своими обособленными заземлениями

Первый способ защиты дешевле, так как требует значительно меньше металла на изготовление молниеотводов и заземляющих устройств. Однако при поражении такого молниеотвода ударом молнии с большой амплитудой тока и высокой крутизной фронта волны значительно возрастает напряжение на заземленных конструкциях с молниеотводами. Это может привести к перекрытию изоляции между токоведущими частями и заземленными конструкциями, что снижает надежность этого способа защиты.

Отдельно стоящие молниеотводы с обособленными заземлителями можно установить так, что практически полностью исключаются перекрытия с заземленных молниеотводов на токоведущие части подстанции. Поэтому второй способ защиты оказывается надежнее, но дороже.

При выборе оптимального варианта были определены стоимости молниезащит обоих способов и ущербы, которые возникают при поражении подстанций молнией. На основании проведенных сравнений было установлено, что в большинстве случаев предпочтительнее первый способ защиты, а второй способ следует применять лишь тогда, когда первый не обеспечивает необходимую грозоупорность.