Правила установки опн

В 1999 году вышло "Руководство по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений" в котором сказано: Основным средством снижения перенапряжений на изоляции электро­оборудования подстанции являются ОПН. Поэтому на подстанциях необходимо вентильные разрядники заменить на ОПН. Однако на многих подстанциях не торопятся этого делать. Дело в том, что известно немало случаев, когда ОПН разрывало на куски. Это происходит либо из-за недоработки конструкции ОПН, либо из-за неправильного выбора ОПН.

2. Ограничители перенапряжений на 110 кВ и выше Основные характеристики опн:

1) Класс напряжения – номинальное напряжение сети, в которой устанавливается ОПН.

Например, у ОПН-110 класс напряжения 110кВ.

2) Номинальный разрядный ток – амплитудное значение импульса тока длительностью 8/20 мкс, используемое для классификации ограничителя.

Например, у ОПНС-110 номинальный разрядный ток -10 кА.

3) Наибольшее длительное допустимое рабочее напряжение (U_НДР) – наиболее важный параметр для ОПН.

В ОПН нет искрового промежутка, поэтому через резисторы ОПН токи текут постоянно.

Чтобы не произошло теплового разрушения ОПН, нужно правильно выбрать U_НДР.

Для сети с эффективно заземленной нейтралью (Kz<1,4) U_НДР определяется по формуле:

,

где множитель 1,05 является 5% запасом,

- максимальное напряжение. .

Для ОПН-110 кВ

4) Вольт-временная характеристика

Коммутационные и резонансные перенапряжения превышают U_НДР. Устойчивость ОПН к кратковременным перенапряжениям можно определить по вольт-временной характеристике ограничителя.

Таблица 2.1 - вольт-временная характеристика ОПН-110 кВ

tв, с	U, кВ
0,15	112
1	105
3,5	100
20	95
1200	88
-	73

Рисунок 2.1 - вольт-временная характеристика ОПН-110 кВ

5) Остающееся напряжение - это напряжение на ОПН при прохождении через него разрядного тока. Оно зависит от величины, а также от формы волны разрядного тока.

Рисунок 2.2 - Остающееся напряжение

6) Защитная характеристика опн

Рисунок 2.3 – защитная характеристика

У ОПН нет искрового промежутка, поэтому уровень защиты ОПН определяется не вольт-секундной характеристикой пробоя и вольт-амперной характеристикой резистора, как у разрядника, а только вольт-амперной характеристикой нелинейного резистора.

Защитная характеристика - это комбинация остающихся напряжений на резисторе для импульсов разной формы.

Защитная характеристика ОПН достаточно полно описывается тремя видами импульсов тока:

- 1/20 мкс (грозовая волна с крутым фронтом);

- 8/20 мкс (грозовая волна);

- 30/60 мкс (коммутационные перенапряжения с крутым фронтом).

Сравним вольт-амперные характеристики ОПН-110 кВ и РВМГ-110кВ, которые могут быть применены для защиты одного и того же электрооборудования подстанции.

Таблица 2.2 – нелинейная характеристика РВМГ-110 кВ

I, А	U, В	R,Ом	logR
0,	14281	142808,9	5,15
1	27850	27850	4,44
5	44420	8883,9	3,95
10	54312	5431,2	3,73
50	86625	1732,5	3,24
100	105917	1059,2	3,02
400	158345	395,9	2,6
700	186253	266,1	2,43
1000	206555	206,6	2,32
2000	229992	115	2,06
3000	244916	81,6	1,91
4000	256089	64	1,81
5000	265105	53	1,72
6000	272706	45,5	1,66
7000	279303	39,9	1,6
8000	285147	35,6	1,55
9000	290402	32,3	1,51
10000	295186	29,5	1,47

Вилит

a1=0,2101

a2=0,1551

Рисунок 2.4 - нелинейная характеристика РВМГ-110 кВ

Таблица 2.3 – вольт-амперная характеристика ОПН-110 кВ

I, А	lgI	U, кВ	a
10	1	170	-
100	2	179,3	0,022
280	2,45	185,6	0,032
500	2,7	190,6	0,046
1000	3	200,1	0,074
3000	3,48	230,1	0,127
5000	3,7	250,2	0,163
10000	4	280,7	0,163

Рисунок 2.5 – вольт-амперная характеристика ОПН-110 кВ (пр-ва 80х гг.)