Определение защитного уровня ОПН при коммутационных перенапряжениях

Остающееся напряжение на ОПН при расчетном токе коммутационных перенапряжений U_остк должно быть не менее чем на 15¸20 % ниже испытательного напряжения коммутационным импульсом U_ки защищаемого оборудования:

U_остк£(0,8¸0,85)U_ки.

Испытательное напряжение коммутационным импульсом нормируется ГОСТ 1516.3-96 для электрооборудования 330 кВ и выше. Для оборудования низших классов напряжения нормируется одноминутное испытательное напряжение U_1мин. В этом случае уровень изоляции защищаемого трансформаторного оборудования может быть определен как

U_ки=К_и×К_к×U_1мин ,

где К_и – коэффициент импульса при воздействии коммутационных

перенапряжений;

К_к – коэффициент кумулятивности.

Для трансформаторов и автотрансформаторов К_и=1,35, К_к=0,9; для аппаратов К_и=1,1, К_к=1. Значения одноминутных испытательных напряжений и коммутационных импульсов приведены в табл. 5.

Таблица 5. Значения одноминутного испытательного напряжения и коммутационных импульсов для электрооборудования 110÷750 кВ

Примечания: 1. Уровень изоляции: а – при применении для защиты ОПН; б – при применении для защиты вентильных разрядников. 2. Для U_ном=750кВ в знаменателе указано значение для шунтирующих реакторов.

Расчетный ток коммутационных перенапряжений I_рк зависит от вида и величины неограниченных перенапряжений. В зависимости от интенсивности переходных процессов и требуемой надежности защиты его значение принимается равным 500 или 1000 А. Если нет расчетных данных, можно принять I_рк=500 А для U_ном=110÷220 кВ и I_рк=1000 А для U_ном=330÷750 кВ.

Координационный интервал по коммутационным перенапряжениям, %,

,

где U_остк – остающееся напряжение на ограничителе при расчетном токе коммутационных перенапряжений (500 А, 1000 А или 2000 А).

Значение DU_к должно быть не менее 15¸20 %.

При необходимости статистической координации изоляции с 2 %-ной вероятностью (для случаев трехфазного АПВ после неуспешного повторного включения; отключения асинхронного хода на конце длинной линии, передающей большие мощности) значение остающегося напряжения определяется из решения системы уравнений:

,

,

где С – постоянная, определяемая по нормируемым значениям I_рн и U_осткн:

(I_р – разрядный ток через ОПН; a@0,05 – коэффициент нелинейности ОПН);

U_к – неограниченное коммутационное перенапряжение в сети, принимаемое равным при отсутствии расчетов 3,5U_ф для воздушных линий;

К_кн=1,2¸1,3 – коэффициент несимметрии, учитывающий неодновременность срабатывания ОПН в разных фазах;

Z – волновое сопротивление линии по прямой последовательности.

Решение получают графоаналитическим образом: строится вольтамперная характеристика ОПН или часть ее в диапазоне токов выше и ниже I_рн и напряжений в области U_осткн, затем строится прямая . Точка пересечения этих зависимостей дает значения U_остк и I_р при заданном U_к. Все расчеты выполняются в амплитудных значениях напряжения и тока.