Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Лабораторная работа №3

Нелинейные ограничители перенапряжений

Выполнил: cтудент гр. Эб-418

Рульков И. Н.

Проверил: Кириченко Н.В.

Омск 2011

^{Цель работы:}

Изучить основные характеристики ограничителей перенапряжений, которые применяются для защиты электрооборудования от грозовых и внутренних перенапряжений.

1. Общие положения

Правила установки вентильных разрядников

Рисунок 1.1 - Защита изоляции электрооборудования подстанции вентильным разрядником.

Долгое время основным средством защиты изоляции от перенапряжений были вентильные разрядники.

Основным документом по установке вентильных разрядников являются - "Правила устройства электроустановок" (ПНЭ. 7 изд.).

Места установки и группы разрядников указаны в разделе ПУЭ "Защита от грозовых перенапряжений" (Глава 4.2).

Здесь сказано:

Если к подстанции 35 кВ и выше подходят воздушные линии, то для защиты от набегающих волн на ней необходимо установить вентильные разрядники.

Конструктивные особенности вр

1. РВТ, РВРД - лучшие защитные свойства

2. РВМ, РВМГ, РВМК

3. РВС

4. РВО - худшие защитные свойства

РВТ – РВ токоограничивающий,

М – магнитный,

Г – грозовой,

К – комбинированный,

РД – с растягивающейся дугой,

С – станционный,

О – облегчённый.

Сравним вольт-амперные характеристики этих разрядников.

Рисунок 1.2 - Вольт-амперные характеристики разрядников РВП-10 кВ,

РВМ-10 кВ и РВТ-10 кВ

Чем лучше разрядник, тем ниже остающееся напряжение U_oct, но тем больше ток гашения I_гаш, который должен разорвать разрядник.

Ограничители перенапряжений

Рисунок 1.3 - Защита электрооборудования подстанции ограничителем перенапряжений

Основной недостаток вентильных разрядников связан с тем, что резисторы на основе карборунда обладают сравнительно невысокой нелинейностью. Увеличение тока гашения разрядника достигается ценой значительного усложнения и удорожания искровых промежутков.

Разработанные в 70-е годы в СССР и за рубежом резисторы на основе окиси цинка обладают значительно большей нелинейностью, чем на основе карборунда. Это позволило создать новый тип защитного аппарата без искрового промежутка -нелинейный ограничитель перенапряжений (ОПН).

Материал на основе окиси цинка

Оксидно-цинковая (металооксидная) керамика-это нелинейный материал, получаемый в результате высокотемпературного обжига (1280-1300 град.) смеси, состоящей из оксида цинка (ZnO) и некоторого количества оксида другого металла: висмута, сурьмы, кобальта, марганца и т.п. (масса самой весомой из добавок составляет менее 4% массы оксида цинка).

Коэффициент нелинейности оксидно-цинковой керамики у современных ОПН составляет а=0,02 – 0,1:

при коммутационных перенапряжениях а=0,03 – 0,05,

при грозовых а=0,07 – 0,1 (у старых ОПН а>0.1).

Условные обозначения ограничителей перенапряжений

Пример обозначения: ОПНС – 110УХЛ 1

Расшифровка:

ОПН - ограничитель перенапряжений нелинейный;

С - для защиты электрооборудования станций и сетей;

Н - для защиты разземляемой нейтрали;

И - с искровым промежутком для ограничения межфазных перенапряжений;

В - для защиты вентилей;

О - облегченный.

110- класс напряжения.

Климатическое исполнение:

У - для умеренного климата;

ХЛ - для холодного;

УХЛ - для умеренного и холодного;

ТВ - для тропического влажного;

ТС - для тропического сухого и тд.

Далее цифры 1 – 5 - категории размещения:

1 - на открытом воздухе;

2 - под навесом;

3 – 5 - для внутренней установки.