58. Защита от набегающих волн

С воздушных линий электропередачи в ре­зультате поражения их молнией на подстанции набегают импульсы перенапряжений, имеющие форму:

полного импульса, повторяющего форму тока молнии при ударах в фазный;

короткого импульса при прорыве тросо­вой защиты или при ударе молнии в вершину опоры линии на металлических или железо­бетонных опорах с последующим перекрытием линейной изоляции;

срезанного импульса при срабатывании трубчатого разрядника в начале защищенного полхода линии на деревянных опорах.

Защита электрооборудования подстанцией осуществляется вентильными разрядниками (РВ), а также нелинейными ограничителями перенапряжений (ОПН). Характеристики РВ и возможные импульсные перенапряжения Uиз. на изоляции подстанции связаны соотношением

Uиз.≤ U_Д = U_ост + ΔU_K (*)

где (U_Д — импульсное напряжение, допустимое для подстанционного оборудования; U_ост — остающееся напряжение на РВ при токе координации; ΔU_K — координационный интер­вал, который учитывает повышение напряже­ния на защищаемом оборудовании по отно­шению к напряжению на РВ, зависящее от их взаимного удаления и от крутизны фронта набегающего импульса.

Для выполнения условия (*) требуются специальные меры для уменьшения вероят­ности набегания на подстанцию импульса грозового происхождения, имеющего крутизну фронта выше допустимого значения а_д, которое находится путем расчета на ЭВМ или экспе­риментально с применением анализаторов гро­зозащиты. В качестве таких мер регламенти­руются расстояния между РВ и защищаемым оборудованием и длина защищенного подхода к подстанции (называемого также опасной зоной).

Типовая схема защиты от набегающих с линий электропередачи импульсов грозовых перенапряжений приведена на рис. 38.1 Линии на деревянных опорах в пределах защищенного подхода оснащаются тросами. В начале под­хода к подстанции устанавливается трубчатый разрядник, который служит для ограничения амплитуды импульса, проходящего к подстан­ции, и одновременно для защиты изоляции опоры, ослабленной заземляющими спусками от тросов. Если линия защищена тросами по всей длине, то в пределах опасной зоны снижают сопротивления заземления опор и уменьшают защитные углы на опорах. Особое внимание должно уделяться грозо­защите подстанций, находящихся в местности с высоким удельным сопротивлением грунта, особенно в районах Крайнего Севера. Для повышения надежности защиты таких подстан­ций применяется прокладка на подходе линии металлических полос в земле, соединяющих заземлители опор (устройство противовесов); специальные схемы грозозащиты с выносом РВ или ОПН с подстанции на линию (кас­кадный принцип грозозащиты).

Каскадный принцип грозозащиты бази­руется на включении РВ или ОПН на под­ходе линии. На отходящих линиях устанавли­ваются разрядники РВЛ (линейные), а на сборных шинах — РВШ (шинные) (рис. 38.12).

Для грозозащиты тупиковых и в ряде слу­чаев проходных подстанций, имеющих неболь­шие размеры, РВЛ можно установить вблизи первой или второй опоры линии, причем его заземление желательно присоединитьк общему заземлителю ПС через тросы или противо­весы.