18. Основные принципы защиты от внутренних перенапряжений

В таблице 18.1 приведены максимально возможные расчетные кратности внутренних перенапряжений, которые зависят режима нейтрали, и уровни изоляции электрооборудования.

Таблица 18.1.

Uн	6	10	35	110	220	330	500	750	1150
	Изолиров. нейтраль			Заземленная нейтраль
Уровень изоляции	4,5	4,5	3,5	3	3	2,7	2,5	2,1	1,8
Расчетная кратность	4,5	4,5	3,5	3	3	3	3	3	3

До 330 кВ расчетные кратности возможных внутренних перенапряжений не превышают уровнь изоляции. А вот, начиная с 330 кВ, расчетные кратности k3, но электрооборудование с таким запасом будет слишком громозким и дорогим, поэтому внутренние перенапряжения должны быть ограничены до величины допустимых кратностей с помощью схемных мероприятий и защитных средств.

Основные принципы защиты от внутренних перенапряжений:

1. Схемные мероприятия, т.е. ограничение числа режимов, в которых могут возникать опасные перенапряжения;

2. Ограничение амплитуд установившихся перенапряжений.

3. Ограничение перенапряжений переходного процесса.

Рассмотрим некоторые из этих принципов:

Схемные мероприятия, например,

применение схем (рис. 18.1) без выключателей на стороне высшего напряжения.

Рис. 18.1. Применение схем без выключателей на стороне высшего напряжения

Поясним это мероприятие. В длинной линии на холостом ходу возникает емкостный эффект и напряжение в конце линии будет существенно выше, чем в начале (рис. 18.2).

Рис.18.2. Распределение напряжения вдоль длинной линии на холостом ходу

При отсутствии выключателя на стороне высшего напряжения (рис. 18.1) исключается режим холостой ход ЛЭП, так как в конце линии стоит не нагруженный трансформатор.

Ограничение амплитуд установившихся перенапряжений:

Например, применение реакторов на ЛЭП. Снижению перенапряжений вследствие емкостного эффекта способствуют также шунтирующие реакторы (рис. 18.3,а). При включении реактора максимальное напряжение будет не в конце, а на расстоянии ℓ−Δℓ (рис. 18.3, б), так как индуктивный ток реактора частично скомпенсирует емкостный ток ЛЭП. Однако, глухое присоединение нецелесообразно в нормальных режимах. Оно приводит к дополнительным потерям. Поэтому лучше реактор включить через искровой промежуток, шунтированный включателем.

а) б)

Рис. 18.3. Включение реактора в конце ЛЭП (а) и распределение напряжения вдоль линии при наличии реактора (б)

Ограничение перенапряжений переходного процесса. Их можно разбить на 2 группы:

а) устройства, которые вступают в действие, когда напряжение превышает заданную величину:

• вентильные разрядники и ОПН;

б) Устройства, ограничивающие перенапряжения при каждой коммутации:

• шунтирующие сопротивления в выключателях;

• выключатели с управляемым моментом коммутации.