Назовите основные виды молниезащиты подстанции

Молниезащита подстанции (в отличие от ЛЭП) должна быть более надежной, так как внутренняя изоляция электрооборудования подстанции имеет небольшие запасы по отношению к импульсным испытательным напряжениям и не обладает свойством самовосстановления после грозового перекрытия.

Она включает в себя следующие обязательные виды защит (ТВН, Костенко[5]):

1) от прямых ударов молнии;

2) от перекрытий при ударах молнии в заземленные конструкции подстанции;

3. от волн, бегущих с линии;

4) от ударов молнии в подход линии к подстанции;

Для защиты подстанции от прямых ударов молниииспользуется система молниеотводов, возможны два способа защиты ( подробнее смотри вопрос 6.).

Защита от обратных перекрытий

Чаще всего молниеотводы на подстанцию ставят на конструкциях, например, на порталах. При ударе в такой молниеотвод возможны перекрытия гирлянды (рис.5.1).

Напряжение на вершине молниеотвода равно:

.

Напряжение на гирлянде , где - ток молнии; - крутизна тока молнии; - индуктивность молниеотводов; - сопротивление заземления молниеотвода; - напряжение на проводе;U_0,5 – 50% импульсное пробивное напряжение гирлянды. Самый надежный способ предотвратить перекрытие – это уменьшить сопротивление заземления. Поэтому на подстанциях 110 кВ и выше сопротивление заземления должно быть Ом.

Рис. 5.1. Удар молнии в молниеотвод на портале

Но при этом дополнительно [1] от стоек конструкции ОРУ 35 кВ и выше нужно обеспечить растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в двух направлениях и на каждом направлении должно быть установлено не менее одного вертикального электрода длиной 3-5 м ( подобнее смотри рис. 7.2).

На подстанциях 35 кВ R_Зслишком большое ( 10 Ом), поэтому грозоупорность повышается спомощью изоляторов.Гирлянды изоляторов [1] на порталах подстанции 35 кВ с тросовыми или стержневыми молниеотводами и на концевых опорах ВЛ должны иметь 6-8 изоляторов (вместо трех).

Защита подстанции от набегающих волносуществляется ограничителями перенапряжений или вентильными разрядниками.

Рис. 5.2. Защита подстанции от набегающих волн ограничителями перенапряжений

В “Рекомендациях по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ” [3] сказано, что на вновь строящихся подстанциях нужно ставить только ОПН.

Подход к подстанции должен быть защищен также тщательно, как и сама подстанция, чтобы исключить на нем прорыв, минуя трос и перекрытие гирлянд. Это достигается следующими мерами [1]:

10 Ом;£а) уменьшением сопротивления опор подхода R

б) уменьшением защитного угла троса

• ;°25 - 30£a; для портальных опор°20 - 30£aдля одностоечных опор

в) установкой трубчатых разрядников

• для ЛЭП на металлических и железобетонных опорах на первой опоре;
• для ЛЭП на деревянных опорах на первой и последней опорах с тросом.

(Более подробнее смотри следующий пункт 8)