При коммутационных перенапряжениях

ОПН не имеют искровых промежутков, поэтому в условиях эксплуатации подвергаются воздействиям не только грозовых, но и коммутационных и других перенапряжений. Поэтому ограничители, выбранные по условиям ограничения грозовых перенапряжений, могут быть проверены на возможность ограничения коммутационных перенапряжений.

Остающееся напряжение на ОПН при расчетном токе коммутационных перенапряжений должно быть не более выдерживаемого напряжения U_выд.

Значения выдерживаемых изоляцией напряжений устанавливаются на основе значений одноминутных испытательных напряжений по формуле

,

где К_и – коэффициент импульса, учитывающий упрочнение изоляции при коротком импульсе по сравнению с воздействием напряжения частоты 50 Гц;

К_к – коэффициент кумулятивности, учитывающий многократность воздействия перенапряжений и старение изоляции.

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 приведены в табл. 7.5.

Расчетный ток коммутационных перенапряжений зависит от вида и величины неограниченных перенапряжений. Значение этого тока определяется в результате расчета переходных процессов для рассматриваемых коммутаций или с некоторым запасом, принимается равным I_к=500 А при воздействии на ограничитель коммутационного импульса 30/60 мкс.

Таблица 4.5. Значения одноминутных испытательных напряжений для электрооборудования 6÷35 кВ

Класс напряжения, кВ

Уровень изоляции

а

б

а

б

а

б

а

б

а

б

а

б

Трансформаторы, шунтир. реакторы, ДГР

Др. электрооборудование

Примечание. Уровень изоляции а – для электрооборудования с бумажно-масляной и литой изоляцией, разработанного с требованием проверки изоляции на отсутствие частичных разрядов по [24, п. 4.10], для остального электрооборудования – устанавливается по соглашению между изготовителем и потребителем; уровень изоляции б – для электрооборудования, разработанного без требования проверки изоляции на отсутствие частичных разрядов.

Расчетный ток коммутационных перенапряжений при дуговых замыканиях с 10 % недокомпенсацией может быть определен [22] в зависимости от параметра f :

.

,

где ;

(I_кз – ток трехфазного КЗ в месте установки ОПН);

С_о – емкость фазы на землю:

(I_с – емкостный ток сети на землю);

С_м – емкость между фазами сети (С_м =0,27С_о – для кабельной сети; С_м =0,4 С_о – для воздушной сети).

.

α=0,04÷0,05 – степень нелинейности варисторов.

Из уравнения вольт-амперной характеристики

ОПН ,

где U₅₀₀ – остающееся напряжение на ограничителе при расчетном токе 500 А.

Уровень ограничения перенапряжений при дуговых замыканиях на землю

.

По полученному значению U_ост /U_ф определяется расчетное значение коммутационного тока как

.

Запас ΔU_к при ограничении коммутационных перенапряжений при токе I_к=500 А может быть определен (в процентах) как

,

где U_остк – остающееся напряжение на ограничителе (U₅₀₀) при воздействии на него импульса тока 30/60 мкс с амплитудой 500 А.

Если ОПН отстроен от работы при перенапряжениях, вызванных однофазным замыканием на землю, то значение остающегося напряжения на ограничителе при воздействии импульса 30/60 мкс 500 А должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 4.6.

Таблица 4.6. Минимальные значения остающегося напряжения U₅₀₀ для отстройки от перенапряжений, вызванных ОЗЗ

Класс напряжения, кВ
Uостк при имп. 30/60 мкс 500 А