16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/196/13958.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 08 (196) апрель 2012 года

Испытание фактической защитной способности устройств защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений ВЛЗ 6-20 кВ типа УЗПН"

Новое «Положение о единой технической политике ОАО «Холдинг МРСК» в распределительном сетевом комплексе» было утверждено осенью 2011 года.

В этом документе разработчики отразили наиболее современные решения в области электросетевого строительства.

К таким решениям, описанным в новом руководящем документе по технической политике ОАО «Холдинг МРСК» в распределительном сетевом комплексе, относится применение линейных ОПН для защиты от грозовых (атмосферных) перенапряжений ВЛЗ 6=20 кВ с проводами СИП-3. Поэтому, безусловно, вызывают интерес уникальные испытания данных устройств и вообще такого способа грозозащиты ВЛЗ 6‑20 кВ, которые были проведены в сентябре 2011 года.

Напомним, что устройства типа УЗПН-10 предназначены для защиты от индуктированных грозовых и коммутационных перенапряжений воздушных линий электропередачи переменного тока частотой 50‑60 Гц и номинальным напряжением 6‑10 кВ в электрических сетях с изолированной, заземленной через резистор или дугогасящий реактор нейтралью. В части, касающейся защиты ВЛЗ 10 кВ, основной задачей УЗПН является защита проводов, защищенных изоляцией от пережога при грозовых перенапряжениях.

Принципиально УЗПН состоит из рабочего резистора с нелинейной вольт-амперной характеристикой и внешнего искрового промежутка. Схемы устройств защиты типа УЗПН-10‑ОЛ и УЗПН-10‑ЛК, установленных на опоре с полимерным опорно-линейным изолятором и полимерными изолирующими траверсами производства ЗАО «Инста», представлены на рис. 1, 2.


Определение фактической защитной способности УЗПН-10-ОЛ и УЗПН-10‑ЛК при воздействии грозовых и коммутационных перенапряжений проводилось на открытой экспериментальной площадке комплекса «Эфес» филиала ОАО «26 ЦНИИ» в сентябре 2011 года. Монтаж УЗПН на опоре и общий вид испытательной площадки приведен на рис. 3. В качестве источника высоковольтных импульсов грозовых и коммутационных перенапряжений использовался генератор импульсных напряжений ГИН 6000/960. Генератор позволил формировать в проводе, моделирующем линию электропередачи, импульсы грозовых и коммутационных перенапряжений как положительной, так и отрицательной полярности. Сопротивление заземления опоры изменялось от 4 до 380 Ом. Испытания УЗПН-10-ОЛ и УЗПН-10‑ЛК на фактическую защитную способность проводились на открытой площадке как в сухом состоянии, так и под дождем.

Высота подвеса УЗПН от земли до точки крепления провода не менее 7 метров. Длина изолированного провода типа СИП-3, моделирующего линию электропередачи, составляла 2х60 метров. Противоположные от опоры концы провода закреплялись на изоляторах.

Испытания проводились в следующих климатических условиях: температура 8-15оС, атм. давление 746‑760 мм рт. ст., относительная влажность 35‑100 процентов.

Для определения фактической защитной способности устройств защиты УЗПН-10-ОЛ и УЗПН -10‑ЛК были проведены такие испытания:
1) испытание на факт срабатывания УЗПН при грозовых и коммутационных импульсах перенапряжения положительной и отрицательной полярности;
2) испытание на факт срабатывания УЗПН при грозовых и коммутационных импульсах перенапряжения под дождем;
3) исследование влияния величины сопротивления заземления опоры на фактическую защитную способность УЗПН.

В ходе испытаний определялась фактическая защитная способность УЗПН-10-ОЛ и УЗПН-10‑ЛК путем регистрации на цифровую камеру срабатывания разрядника при подаче импульса напряжения с ГИН в провод через разрядный промежуток длиной 6‑9 метров относительно земли в серии воздействий из пятнадцати разрядов. Одновременно фиксировалось отсутствие перекрытия изоляторов на траверсе в каждой серии. Испытания проводились путем воздействия на УЗПН грозовым импульсом напряжения со временем подъема 2,5 мкс и длительностью импульса 50 мкс, коммутационным импульсом напряжения со временем подъема 250 мкс и длительностью импульса 2500 мкс.

Величина испытательного напряжения изменялась в пределах 1,8‑3,5 МВ и регистрировалась при помощи делителя напряжения и осциллографа. Кроме того, для регистрации канала пробоя разрядника УЗПН производилось его фотографирование в момент разряда генератора.

Испытания проводились при атмосферных условиях, отличных от нормальных, с использованием для расчета истинного значения напряжения поправочных коэффициентов. Значения поправочных коэффициентов определялись по ГОСТ 1516.2‑97 при условии, что в данной изоляционной конструкции электрическое поле неоднородно, но приблизительно симметрично.

В первой серии испытаний на фрагмент линии последовательно подавалось 15 грозовых импульсов напряжения амплитудой 2‑2,5 МВ типовой формы. В результате фото и визуального контроля перекрытий изоляции опоры, выполненной с применением серийного изолятора ОЛСК-12,5-10А4, не наблюдалось, а фиксировался только пробой искрового промежутка УЗПН-10-ОЛ.

Затем на фрагмент линии последовательно подавалось 15 коммутационных импульсов напряжения амплитудой 2-3 МВ типовой формы. Перекрытий изоляции опоры также не наблюдалось, фиксировался только пробой искрового промежутка УЗПН-10-ОЛ.

С аналогичными результатами был испытан УЗПН -10‑ЛК, смонтированный на консольной изолирующей траверсе (рис. 4).

Для сравнения были также проведены испытания изоляционных узлов опор без устройств защиты от воздействия грозовых и коммутационных импульсов напряжения.

На фрагмент линии без установленного УЗПН-10‑ЛК на изолирующей траверсе последовательно подавалось 15 грозовых импульсов напряжения амплитудой 1,6‑2,5 МВ типовой формы разряда грозового импульса в изолированный провод линии 10 кВ. В результате фото и визуального контроля наблюдалось устойчивое перекрытие изолятора траверсы.

Кроме того, на фрагмент линии без установленного на опоре УЗПН-10‑ОЛ последовательно подавалось пятнадцать коммутационных импульсов напряжения амплитудой 2‑2,5 МВ типовой формы разряда коммутационного импульса в изолированный провод линии 10 кВ. В результате фото и визуального контроля наблюдалось устойчивое перекрытие изолятора опоры.

Далее на фрагмент линии с установленными на опоре УЗПН-10-ОЛ и УЗПН -10‑ЛК последовательно подавалось по десять грозовых импульсов и десять коммутационных импульсов напряжения амплитудой 1,4‑1,8 МВ в период интенсивной дождевой обстановки.

В результате фото и визуального контроля перекрытий изоляции опоры не наблюдалось. Регистрировался стабильный пробой искрового промежутка УЗПН при воздействии грозового и коммутационного импульсов напряжения аналогично испытаниям устройств защиты в сухом состоянии.

Кроме того, были проведены испытания УЗПН на воздействие грозовых и коммутационных импульсов напряжения при различной величине сопротивления заземления опоры.

На фрагмент линии с установленными на траверсе УЗПН-10-ОЛ и УЗПН -10‑ЛК последовательно подавалось по десять грозовых импульсов и десять коммутационных импульсов напряжения амплитудой 1,6‑2,4 МВ при последовательном изменении величины сопротивления заземления опоры в диапазоне от 4 Ом до 380 Ом.

Перекрытий изоляции опоры не наблюдалось. Регистрировался стабильный пробой искрового промежутка УЗПН при воздействии грозового и коммутационного импульсов напряжения. Видимой разницы в работе УЗПН-10-ОЛ и УЗПН-10‑ЛК при существенном (в девяносто пять раз) изменении величины сопротивления заземления опоры не наблюдалось.

Важно также, что до и после проведения всех испытаний измерялись контрольные характеристики УЗПН. Измерения классификационного напряжения УЗПН-10-ОЛ и УЗПН-10‑ЛК при классификационном токе значением 1 мА проводились по методике и в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52725‑2007. Испытания показали, что после воздействия на защитные устройства грозовыми и коммутационными импульсами напряжения в количестве не менее ста импульсов амплитудой до 3 МВ контролируемые параметры испытуемых УЗПН практически не изменились.

Устройства защиты от атмосферных перенапряжений типа УЗПН-10-ОЛ и УЗПН -10‑ЛК выдержали испытания на фактическую защитную способность, обеспечили защиту высоковольтной линии напряжением 6 и 10 кВ от грозовых и коммутационных перенапряжений в сухом состоянии и под дождем, а также доказали, что эффективная работоспособность устройств не зависит от величины сопротивления заземления опор ВЛ.

Таким образом, можно констатировать, что сегодня самым эффективным устройством, обеспечивающим надежную защиту ВЛЗ 6‑20 кВ от грозовых (атмосферных) и коммутационных перенапряжений, делают УЗПН такие достоинства, как:
• работоспособность устройства, не зависящая от степени его загрязнения, увлажнения, величины сопротивления заземления опор ВЛ;
• работоспособность при полном замыкании искрового промежутка под воздействием внешних факторов (например, упавшее на линию дерево, гололед и др.);
• адаптированность для подключения переносных штанг заземления и выполнения требований техники безопасности при работах на ВЛ, что до сих пор представляло значительные технические трудности на линиях с изолированными проводами в классе напряжений 6‑20 кВ.

Остается добавить, что серийный выпуск УЗПН ведется на отечественном предприятии ЗАО «МЗВА» с 2007 года и в настоящий момент в распределительных электрических сетях России и Белоруссии эксплуатируется уже более 100 тысяч таких высоконадежных и наиболее современных устройств грозозащиты ВЛЗ 6‑20 кВ.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 08 (196) апрель 2012 года:

  • Когда начнем деньги считать, господа? (Вопрос высокому начальству)
    Когда начнем деньги считать, господа? (Вопрос высокому начальству)

    В последнее время стало чрезвычайно модно говорить об энергоэффективности. Более того, окунешься в профильные издания, освещающие вопросы электроэнергетики, почитаешь рекламу: что ни предприятие – инновационное, что ни продукция – энергоэффективная. ...

  • Весенний слет: ИЦ «Бреслер» собрал все флаги

    Молодые специалисты электроэнергетики собрались обсудить будущее релейной защиты. ...

  • Энергоэффективность из неожиданных ракурсов: ковка металлических изделий
    Энергоэффективность из неожиданных ракурсов: ковка металлических изделий

    Кованные изделия – казалось бы, мелочь Самое опасное, что может сегодня подстерегать тематику энергоэффективности – это тот уровень ее популярности, после которого она превращается в нечто модное, но с утраченным внутренним содержанием. При этом очень хочется, чтобы энергоэффективность рассматривалась отдельно даже для узкопрофильных ниш, находя свои решения, которые можно будет использовать в типичных случаях. К примеру, ковка мета...

  • Заместителя мэра Улан-Удэ приняли на работу в ТГК-14
    Заместителя мэра Улан-Удэ приняли на работу в ТГК-14

    ОАО «ТГК-14» сообщило о новом назначении, возможность которого обсуждалась с середины марта. ...

  • Блиц

    Президент Дмитрий Медведев вмешался в вопрос о подъеме уровня Чебоксарского водохранилища. 15 марта в ходе заседания Совета при президенте по развитию гражданского общества и правам человека главе государства было передано обращение о недопустимости этой меры. По мнению экологов, подъем уровня водохранилища до 68 метров повлечет негативные социально-экологические последствия и при этом не будет экономически эффективным. Предлагается у...