Ограничители перенапряжений

Лекция 14.

При нормальной работе электрической системы изоляция токоведущих частей находится под фазным напряжением сети. Однако во время эксплуатации электрических систем нормальные режимы их работы могут нарушаться по ряду причин, например, при производстве оперативных переключений, во время аварийных явлений в системе и, наконец, при атмосферных воздействиях на изоляцию аппаратов и линий передач. В этих случаях в отдельных звеньях электрической системы возникают кратковременные повышенные напряжения, значительно превосходящие значения, характерные для нормальных режимов, и, следовательно, опасные для изоляции. Такие кратковременные повышения напряжения называют перенапряжениями.

Перенапряжения представляют большую опасность, как для изоляции линий электропередач (ЛЭП), так и в особенности для оборудования станций и подстанций. Они могут привести к нарушению нормальной работы энергосистем с наиболее тяжёлыми последствиями при разрушении изоляции высоковольтных аппаратов, трансформаторов и генераторов. Для защиты изоляции ЛЭП и высоковольтных аппаратов применяются специальные защитные аппараты – нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН). Приведём наиболее перспективные компании-производители подобного оборудования.

Великолукский "Завод электротехнического оборудования".

ЗАО "ЗЭТО" обеспечивает внутренний рынок разъединителями на 65%, а защитными аппаратами (ограничителями напряжений, разрядниками) - на 38 %.

Потребности энергетиков в защитных аппаратах удовлетворяются в первую очередь за счет нового поколения ОПН на классы напряжения 0,38-500 кВ с полимерной внешней изоляцией.

Технологические службы завода постоянно работают над внедрением новых технологических процессов, направленных на повышение качества выпускаемой продукции и снижение ее себестоимости. Имеющиеся на предприятии лазерные комплексы для раскройки металла, гибочный комплекс и трубогибочные станки, а также станки с программным управлением позволяют повышать производительность труда, точность, экономят энергию и материалы, позволяют реализовать принципиально новые технологические, конструктивные решения и использовать любые металлы и сплавы, повышают экологическую безопасность предприятия.

Использование в технологии линий термодиффузионного цинкования и горячего цинкования позволяет улучшить качество покрытий изделия. Работа конструкторско-технологических служб, наличие опытного производства и испытательного центра позволяют предприятию в кратчайшие сроки производить разработку, испытание и освоение серийного производства новой продукции.

На ЗАО "ЗЭТО" действует система качества, включающая в себя входной контроль комплектующих изделий, сырья и материалов; сервисную поддержку поставляемого оборудования и выполнение гарантийных обязательств. Система качества была сертифицирована в соответствии с требованиями международного стандарта ЕН ИСО 9001-2000.

Ограничители перенапряжений нелинейные на класс напряжения 110, 220 кВ. Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты электрооборудования класса напряжения 110, 220 кВ, работающего в сети с эффективно заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4), от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Ограничитель перенапряжений может эксплуатироваться в условиях открытого воздуха или внутри помещений при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 50 ⁰С.

Высота установки над уровнем моря до 1000 м.

Относительная влажность воздуха при температуре плюс 25 С до 100%.

Толщина корки льда до 20 мм.

Скорость ветра без гололеда не более 40 м/с.

Скорость ветра при гололеде не более 15 м/с.

Основные параметры нелинейных ограничителей перенапряжений производства ЗАО «ЗЭТО» приведены в таблице 3.25.

Таблица 3.25. Основные технические характеристики нелинейных ограничителей перенапряжений производства ЗАО «ЗЭТО»

ОПН - ограничитель перенапряжений нелинейный, П – полимерная изоляция, 1 – опорная установка, 2 – подвесная установка

Конструктивно ограничители перенапряжений класса напряжения 110 кВ выполнены в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную покрышку. Зазор между колонкой варисторов и покрышкой заполнен полимерной теплопроводящей композицией.

Ограничители перенапряжений класса 220 кВ выполнены в виде двух последовательно соединенных элементов. Каждый элемент выполнен в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в герметичную полимерную покрышку.

Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети через ограничители протекает значительный импульсный ток вследствие высокой нелинейности варисторов, в результате чего величина перенапряжения снижается.

Ограничители разработаны как в опорном, так и в подвесном исполнении, причем в подвесном варианте возможна установка экранного кольца сверху или снизу аппарата в зависимости от условий подключения. Благодаря применению варисторов с большой удельной энергоемкостью эти ограничители соответствуют второму классу разряда линии по классификации МЭК. В конструкции предусмотрены теплоотводы, что облегчает работу варисторов и повышает надежность аппарата в целом.