Допустимые напряжения на защищаемой изоляции электрооборудования

Даже в простейших схемах расчет напряжения на изо­ляции электрооборудования подстанции весьма громоздок. Поэтому исследования молниезащиты подстанций проводят­ся па ЭВМ или на физических моделях, получивших назва­ние анализаторов молниезащиты. В этих моделях оборудо­вание представляется сосредоточенными емкостями, ошиновка подстанции – цепочечными схемами, защитные аппараты – специальными схемами. Источником напряже­ния является генератор импульсных напряжений (низкого напряжения), который допускает изменение параметров импульса в широких пределах.

Задача исследования молниезащиты подстанции заклю­чается в таком размещении вентильных разрядников на территории подстанции, при котором напряжения во всех ее точках не превышают допустимых значении. Так как подстанции всегда защищаются с очень высокой степенью надежности, то в эксплуатации напряжения на изоляции достигают расчетных значений очень редко (не более 2–3 раз в течение времени жизни оборудования).

При изготовлении изоляция проходит испытания пол­ным и срезанным импульсами, причем амплитуда срезан­ного импульса может превосходить амплитуду полного им­пульса на 20–25%. Поэтому принято допустимые напря­жения на изоляции ставить в соответствие амплитудам испытательных импульсов.

Допустимое напряжение на трансформаторе по условию работы внутренней изоляции определяется по формуле

где – испытательное напряжение при полном импуль­се для трансформаторов, испытываемых без возбуждения, кВ;

– действующее значение номинального напря­жения, кВ.

В эксплуатации трансформатор находится под напря­жением промышленной частоты, поэтому второе слагаемое является поправкой на возбуждение. Коэффициен­том 1,1 учитывается отличие реальной формы грозового импульса от импульса испытательного напряжения, а так­же ограниченное число перенапряжении в течение срока службы трансформатора.

Подсчитанные по этой формуле допустимые уровни грозовых перенапряжений есть в соответствующих таблицах в спарвочных материалах.

Пример для трансформатора:

Номинальное напряжение, кВ 35

Испытательное напряжение полным импульсом, кВ 200

Допустимый уровень грозовых перенапряжений, кВ 210

Сравнение допустимых уровней грозовых перенапряже­нии для силовых трансформаторов и защитных характери­стик вентильных разрядников показывает, что интервал координации для сетей различного номи­нального напряжения колеблется в пределах 25—40 % пробивного напряжения вентильного разрядника. При этом в типовых схемах молниезащиты подстанций разрядник обеспечивает необходимый интервал координации при уда­лении от защищаемого оборудования не более чем на 30— 50 м, причем меньшие удаления соответствуют подстанци­ям с небольшим номинальным напряжением и разрядника­ми старых типов и тупиковым подстанциям, а большие — подстанциям с высоким номинальным напряжением и разрядниками I группы или ОПН и подстанциям проход­ного типа.