Проверка на соответствие характеристики «напряжение – время» выбранного ОПН квазиустановившимся перенапряжениям

Выбранный ограничитель должен быть проверен на соответствие характеристики «напряжение – время» квазиустановившимся перенапряжениям при различных видах коммутаций с учетом времени действия релейной защиты, линейной и противоаварийной автоматики.

Наибольшие квазиустановившиеся перенапряжения имеют место при несимметричных режимах, таких как одностороннее отключение несимметричного КЗ, вследствие каскадного действия релейных защит; неполнофазного включения и отключения линии, в том числе и с учетом действия УРОВ, вследствие отказа фаз коммутируемого выключателя. Большую опасность для ОПН представляют феррорезонансные перенапряжения, переходной феррорезонанс, чаще всего возникающий при неполнофазных коммутациях блочных и полублочных электропередач.

Расчеты квазиустановившихся перенапряжений необходимы в перечисленных ранее (п. 2) случаях выбора ОПН повышенной энергоемкости. Кроме того, необходимо рассчитывать перенапряжения в распределительных устройствах 110¸750 кВ с элегазовой изоляцией и в разземляемой нейтрали силовых трансформаторов 110¸220 кВ.

В остальных случаях можно обойтись без расчетов квазиустановившихся перенапряжений и осуществить выбор ОПН упрощенно, т. е. минуя п. 3.

Квазиустановившиеся перенапряжения, их амплитуда и длительность, определяющие выбор ограничителя, зависят от электрической схемы, в которой происходит коммутация, ее параметров, вида коммутации, места установки ОПН и т.п. Поэтому для рассматриваемой схемы электрической сети, подстанции и места установки ОПН производятся: анализ возможных режимов работы РУ подстанции совместно с присоединенными линиями электропередач и расчет воздействующих на ОПН квазиустановившихся перенапряжений и их длительностей [5, 23, 27, 28].

После расчета квазиустановившихся перенапряжений из всех полученных значений амплитуд перенапряжений U_{у i} выбирается наибольшая U_у1 и соответствующее ей значение длительности перенапряжений t_у1. Из всех значений длительностей t_{y i} рассмотренных перенапряжений выбирается наибольшая t_у2 и соответствующая ей амплитуда этого перенапряжения U_у2.

Эти значения сопоставляются с характеристикой «напряжение – время» выбранного ОПН К_t=f(t) для случая с «предварительным нагружением энергией» – характеристика типа А (табл. П1.2 – см. ДЗ №2). В зависимости от фирмы-изготовителя коэффициент K_t=U_y/U_н или K_t=U_y/U_нро, где U_н – номинальное напряжение ОПН. Эта характеристика представляется изготовителями в виде таблиц или графически в полулогарифмических координатах.

По значениям t_y1 и t_y2 по характеристике К_t=f(t) определяются значения K_t1 и K_t2, по которым вычисляются значения номинального напряжения ОПН U_н (или U_нро):

U_н1=U_y1/K_t1 и U_н2=U_y2/K_{t2 .}

Наибольшее из полученных значений, принимаемое в качестве расчетного, сравнивается с соответствующим значением напряжения предварительно выбранного ОПН. Если расчетное значение окажется больше соответствующего значения для ранее выбранного ОПН, то по номенклатуре ОПН следует выбрать другой ОПН, у которого U_н (или U_нро) имело бы значение больше расчетного.

После выбора типа ОПН устанавливается достаточность его параметров по условиям работы в квазиустановившихся режимах, для чего определяются нормируемые допустимые длительности t_{нд i} для всех действующих на данный ОПН квазиустановившихся перенапряжений. Значения t_{нд i} определяются, исходя из значений К_{t i}=U_{y i}/U_н (или К_{t i}=U_{y i}/U_нро) [23], по зависимостям К_t=f(t) типа А, если ОПН имеет энергоемкость не более 5 кДж/кВU_н, и по зависимостям типа В «без предварительного нагружения энергией», если энергоемкость ОПН не менее 5 кДж/кВU_н. U_н и U_нро – характеристики выбранного типа ОПН. Рассчитанные значения t_{нд i} должны быть больше реальных длительностей соответствующих квазиустановившихся перенапряжений t_{y i}.

Если в течение 2¸3 часов подряд возможно несколько коммутаций и появлений квазиустановившихся перенапряжений, то производится пересчет временно допустимой длительности текущего воздействия перенапряжения с учетом всех предыдущих срабатываний ОПН от 1 до m, имевших место в течение этих 2¸3 часов, по формуле

,

где t_{доп i} – допустимое время текущего воздействия перенапряжения на ограничитель;

t_{нд i} - нормируемая допустимая длительность текущего воздействия, полученная по характеристике «напряжение – время»;

t_у(i-1) – реальная длительность предыдущего воздействия перенапряжения;

t_доп(i-1) - допустимая длительность предыдущего воздействия (t_доп1=t_вд1).

Значение номинального напряжения (или U_нро) выбранного типа ОПН считается удовлетворительным, если t_{нд i}(t_{доп i})>t_{y i}.