Выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ОПН (U_нро) является одной из основных характеристик ОПН, определяющей надежность его работы при воздействии как квазистационарных, так и грозовых и коммутационных перенапряжений. ОПН не предназначен для ограничения квазистационарных перенапряжений и защиты от них [22, 23, 25] и соответствующим образом должен быть от них отстроен.

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя соответствует одной из точек характеристики «напряжение – время» для бесконечно большого (25÷30 лет) времени воздействия данного напряжения. Поэтому значение U_нро должно быть выбрано таким, чтобы характеристика «напряжение – время» ОПН лежала выше характеристики «напряжение – время» сети (рис. 7.1). Характеристика «напряжение – время» сети представляет собой совокупность точек, соответствующих значениям квазистационарных напряжений и их длительностей, действующих на ОПН.

Большинство повреждений ОПН в сетях 6÷35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью происходит из-за воздействий дуговых или феррорезонансных перенапряжений.

Рис. 4.1. Характеристики «напряжение – время»: 1 – ОПН; 2 – сети

Правильным выбором наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН можно отстроить ОПН от многократных срабатываний при дуговых перенапряжениях и тем самым повысить надежность его работы. Тогда как кратность и энергия феррорезонансных перенапряжений такова, что ни выбором значения U_нро, ни выбором энергоемкости невозможно обеспечить безаварийную работу ОПН при этом виде перенапряжений [25]. На подстанциях с ОПН феррорезонансные перенапряжения должны быть исключены оперативными и аппаратными мерами.

В большинстве случаев выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН может быть выполнен упрощенным способом.

В сетях 6÷35 кВ, работающих с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостного тока замыкания на землю (без вращающихся машин), запасы электрической прочности изоляции оборудования достаточно велики, поэтому выбор значения U_нро может быть выполнен исходя из обеспечения надежности длительной (до 6 часов) работы ОПН при дуговых замыканиях на землю.

В данных сетях кратность дуговых перенапряжений может достигать 3,5, что соответствует максимальному значению перенапряжений

,

где U_нр – наибольшее рабочее напряжение сети (линейное), значения которого приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Классы напряжения электрооборудования [24]

Класс напряжения электрооборудования, кВ	Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ	Номинальное напряжение электрической сети Uном, кВ	Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение в электрической сети Uнр, кВ
	7,2	6,0	6,9
6,6	7,2
	12,0	10,0	11,5
11,0	12,0
	40,5	35,0	40,5

Чтобы отстроить ОПН от дуговых перенапряжений, надо хотя бы выполнить условие U_остк≥ U_дуг, где . Типовая кратность ограничения коммутационных перенапряжений К_ком при расчетном токе 500 А равна 2 [25]. Тогда условие выбора

U_нро ≥ (1,0 ÷ 1,05)U_нр.

Таким образом, значение наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН в зависимости от класса напряжения должно находиться в пределах, указанных в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Значения U_нро для сетей 6÷35 кВ с изолированной