9. Молниезащита подстанций и воздушных линий

1. Разрядники служат для ограничения атмосферных и внутренних перенапряжений.

Вентильные разрядники предназначены для защиты от перенапряжений изоляции трансформаторов и аппаратуры напряжением выше 1 кВ, подстанций и электрических машин. Защитные характеристики разрядников должны соответствовать уровням изоляции защищаемого оборудования. Трубчатые разрядники предназначаются для защиты линейной изоляции и являются вспомогательными в схемах защиты подстанций.

Выбираем вентильные разрядники.

Для ОРУ - 110 кВ выбираем разрядник РВС-110М

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ		Импульсное напряж., кВ	Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
		не менее	не более		3000	5000	10000
110	100	200	250	285	315	335	367

Для напряжения 35 кВ выбираем разрядник РВС-35

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ			Импульсное напряж., кВ		Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
		не менее	не более	3000			5000	10000
35	40,5	78	98	125		122		130	143

Для напряжения 6 кВ выбираем разрядник РВС-15

Ном. напряж., кВ	Доп. напряж., кВ	Пробивное напр., кВ		Импульсное напряж., кВ	Остающ. напр., кВ при импульсн. токе с ампл.
		не менее	не более		3000	5000	10000
15	18	38	48	67	57	61	67

Выбор трубчатых разрядников производят по номинальному напряжению и по пределам токов отключения:

где I_Р.Тmax и I_Р.Тmin – верхний и нижний пределы токов, отключаемых разрядников данного тока; I_КЗmax – действующее значение трехфазного тока КЗ, умноженное на коэффициент k, учитывающий апериодическую слагающую тока (k = 1,3 – для понизительных подстанций; k = 1,5 – для генерирующих станций); I_КЗmin – действующее значение двухфазного тока КЗ без учета апериодической слагающей.

Для напряжения 110 кВ:

I_КЗmax = 1,3∙6,53 = 8,49 кА; I_КЗmin = 6,53 = 5,66 кА.

Выбираем разрядник типа РТВ-110-2,5/12,5У1

Ном. напряж., кВ	Наибольшее доп. напр., кВ	Ток откл., кА			Размеры искрового промежутка, мм
		Нижний предел	Верхний предел	Внешн. S2		Внутр. S1
110	100	2,5	12,5	300		350

2. Для защиты площади ОРУ или открытой подстанции применяют четыре молниеотвода, зона защиты которых определяется выражением

D < 8(h – h_x),

где D – диагональ четырехугольника, по углам которого устанавливаются молниеотводы; h – высота молниеотвода; h_x – высота защищаемого объекта.

Принимаем для молниезащиты молниеотводы типа СМ-20 по углам открытого распредустройства 110 кВ. Высоту ОРУ принимаем 6,0 м, длину - 70 м, ширину - 50 м, тогда диагональ будет равна

Принимаем молниеотвод СМ-20 высотой 20 м, тогда

D = 86 м < 8(20 – 6) = 112 м.

3. При молниезащите ВЛ 110 кВ используем тросовые молниеотводы. В качестве грозозащитного троса используем стальной канат марки ТК сечением 50 мм². Зона защиты одиночного тросового молниеотвода определяется по формуле:

Зона защиты перекрывает расстояние между проводами 5 м.

Рис. 9. Схема расположения молниеотводов.