3 Выбор и проверка опн электрической станции
Для повышения надежности выбирают ОПН с наибольшим длительно допустимым рабочим напряжением (Uрн) выше наибольшего значения рабочего напряжения (фазного) сети в точке его установки (Uуст) по условию:
Принимаем первоначально ОПН-П-220/154/10/550 УХЛ1. ОПН 220 кВ с номинальным разрядным током — 20 кА, см. Рисунок 6.
|
Рисунок 6 - ОПН-П-220/154/10/550 УХЛ1
(69)
где
-
наибольшее длительно допустимое рабочее
напряжение ограничителя = 220 кВ;
-
номинальное напряжение в точке установки
ОПН =154 кВ;
1,05 – коэффициент запаса, учитывающий увеличение максимального напряжения сети из-за гармоник.
3.1 Выбор номинального напряжения
Номинальное напряжение ОПН должно быть не менее наибольшего эквивалентного квазистационарного перенапряжения, определяемого по формуле:
(70)
3.2 Выбор номинального разрядного тока и класса пропускной способности
При известных уровнях защиты ОПН энергия, поглощаемая ОПН, определяется следующим образом.
Поглощённая ОПН энергия:
(71)
Где
- время срабатывания релейной защиты –
5 сек.
защитный
уровень ОПН при коммутационном импульсе;
;
(72)
кВ,
-
амплитуда перенапряжения
кВ
(73)
Z-волновое сопротивление линии (грозоупорность).
кДж/кВ.
Молния:
,
(74)
-
напряжение перекрытия линейной изоляции
при отрицательной
полярности (в нашем случае это 556 кВ);
-
уровень защиты ОПН при грозовом импульсе
625;
n - число линий, подключенных к ОПН;
-
эквивалентная продолжительность тока
грозового разряда, включая
первый
и последующие удары. Типичное значение
с
(75)
По найденному значению в соответствии с табл. 4 определяется класс
пропускной способности.
Таблица 3 - Классы пропускной способности (энергоемкости) ОПН и соответствующая им удельная энергия.
По найденной энергии, поглощаемой ОПН, рассчитывается удельная энергоемкость, кДж/кВ:
(76)
Удельная
энергия больше 1
соответственно у ОПН 2 класс пропускной
способности.
И в данном случае ОПН-П-220/154/10/550 УХЛ1 удовлетворяет условиям выбора ОПН и может быть применен на подстанции.
Заключение
В ходе выполнения расчётно-графической работы был проведён комплексный анализ грозоупорности воздушной линии 220 кВ и подстанции, а также разработаны меры по их молниезащите. На основании выполненных расчётов выбраны оптимальные конструкции опор, изоляторов и молниеотводов, обеспечивающие необходимый уровень защиты от грозовых перенапряжений.
Определены критические параметры тока молнии, вероятность перекрытия изоляции и ожидаемое количество грозовых отключений. Рассчитаны зоны защиты молниеотводов и параметры заземляющих устройств, что позволило минимизировать риски повреждения оборудования. Также подобран ограничитель перенапряжений, соответствующий требованиям по устойчивости к коммутационным и грозовым воздействиям.
Проведённые мероприятия обеспечивают надёжную эксплуатацию электроустановок в условиях Хабаровского края с учётом местных климатических особенностей. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего проектирования и модернизации систем молниезащиты на объектах электроэнергетики.