Защита от перенапряжений и заземление переходных пунктов для соединения высоковольтных воздушных и кабельных ЛЭП

Page 1
background image

Page 2
background image

64

ВОЗДУШНЫЕ 

ЛИНИИ

Защита от перенапряжений 
и заземление переходных пунктов 
для соединения высоковольтных 
воздушных и кабельных ЛЭП

На

 

переходных

 

пунктах

 

воздушно

-

кабельных

 

линий

 

для

 

защиты

 

концевых

 

кабельных

 

муфт

 

от

 

перенапряжений

 

устанавливаются

 

ОПН

от

 

правильности

 

выбора

 

параметров

 

которых

 

зависят

 

надежность

 

и

 

безопасность

 

дальнейшей

 

эксплуатации

.

Неоднозначным

 

вопросом

 

является

 

определение

 

схемы

 

заземления

 

переходных

 

пунктов

требования

 

к

 

которой

 

прямо

 

не

 

указаны

 

в

 

нормативной

 

документации

.

В

 

данной

 

статье

 

раскрыты

 

основные

 

параметры

 

выбора

 

ОПН

 

и

 

схемы

 

заземления

 

комплектных

 

переходных

 

пунктов

 

ПКПО

-

КВ

.

В 

статье [1] рассказано об 

особенностях  монтажа 

кабельных  муфт,  нека-

чественное  исполнение 

которого  может  привести  к  их 

выходу  из  строя.  Кроме  некаче-

ственного монтажа виновниками 

повреждений  муфт  могут  яв-

ляться перенапряжения. 

По причине возникновения пе-

ренапряжения  подразделяются 

на  внешние  и  внутренние.  При-

чиной первых являются внешние 

воздействия (например, разряды 

молнии),  вторых  —  внутренние 

процессы  в  электрической  сети 

(например, неблагоприятные со-

четания параметров сети, рабо-

та  коммутационных  аппаратов, 

квазистационарные процессы). 

Для  защиты  оборудования 

переходных пунктов от большин-

ства видов перенапряжений до-

статочно  установить  на  каждом 

из  концов  КЛ  верно  выбранные 

ОПН,  разместив  их  в  непосред-

ственной  близости  от  концевых 

кабельных муфт (рисунки 1 и 2).

ОПН  ограничивает  перена-

пряжения до величины, безопас-

Ермошина

 

М

.

С

.,

к.ф.-м.н., руководитель направления 

альтернативного проектирования 

АО «НПО «Стример»

Александрова

 

М

.

В

.,

ведущий специалист направления 

альтернативного проектирования 

АО «НПО «Стример»

Рис

. 1. 

Подвесной

 

ОПН

 

на

 

ПКПО

-

КВ

 

для

 

ЛЭП

 110 

кВ

Рис

. 2. 

Опорный

 

ОПН

 

на

 

ПКПО

-

КВ

 

для

 

ЛЭП

 35 

кВ


Page 3
background image

65

ной для оборудования (в данном 

случае,  концевых  муфт).  При 

ограничении 

перенапряжений 

через  ОПН  протекает  ток,  кото-

рый его нагревает. 

По  способу  крепления  ОПН 

могут быть подвесными и опор-

ными.  Подвесной  ОПН  устанав-

ливается  (подвешивается)  на 

фазный  провод  ВЛ  в  непосред-

ственной  близости  от  гирлянды 

изоляторов (рисунок 1). Заземле-

ние подвесного ОПН выполняет-

ся с применением специального 

проводника  (шлейфа),  соединя-

емого  с  проводящими  частями 

опоры (стойкой или траверсами). 

Также  на  подвесных  ОПН  воз-

можно  применение  отделителя. 

Отделитель  —  это  специальное 

электрическое  устройство,  при-

меняемое  для  автоматического 

отсоединения 

поврежденного 

ОПН  от  сети.  При  протекании 

через  ОПН  токов,  превышаю-

щих номинальные значения, под 

воздействием  высокой  темпе-

ратуры  с  помощью  различных 

механизмов  происходит  отбра-

сывание  отделителя  и  отсоеди-

нение ОПН. В ином случае ОПН 

может  выйти  из  строя,  что  при-

ведет  к  протеканию  через  ОПН 

токов,  обуславливающих  воз-

никновение устойчивого повреж-

дения  на  ВЛ  или  электроуста-

новках.  Кроме  того,  отделитель 

помогает визуально определить 

поврежденный подвесной ОПН.

Шлейфы  подвесных  ОПН 

могут  крепиться  как  к  траверсе 

нижней  фазы,  так  и  к  траверсе 

той же фазы, на которой подве-

шивается ОПН. Крепление к тра-

версе  той  же  фазы  позволяет 

избежать схлестывания шлейфа 

заземления  и  фазного  провода 

при  срабатывании  отделителя 

и отсоединении шлейфа от ОПН. 

В составе комплектных пере-

ходных пунктов ПКПО-КВ приме-

няются и подвесные, и опорные 

ОПН. Для установки на ВЛ 35 кВ 

чаще  всего  применяются  опор-

ные, для ВЛ 110 кВ — оба вида.

В  связи  с  существенным  ве-

сом  ОПН  для  линий  напряже-

нием  110  кВ  применение  под-

весной  конструкции  позволяет 

сократить  габариты  траверс 

и  частично  уменьшить  нагрузки 

на  них,  повысить  эстетичность. 

На ПКПО для крепления шлейфа 

на  опоре  предусмотрено  специ-

альное  ушко,  шлейф  оконцовы-

вается прессуемым зажимом. 

Для  линий  напряжением 

35  кВ  вес  и  габаритные  разме-

ры  ОПН  не  играют  такой  боль-

шой  роли,  поэтому,  в  основном, 

применяются  опорные  ОПН,  ко-

торые  жестко  устанавливаются 

на  специальное  основание,  за-

крепленное  на  траверсе  опоры, 

на  специальных  площадках  или 

других  конструкциях.  Для  этого 

класса  напряжения  на  травер-

сы  устанавливаются  малые  по 

габаритам сухие термоусажива-

емые муфты, что позволяет раз-

местить  их  рядом  с  опорными 

ОПН на одной траверсе.

Заземление  опорных  ОПН 

происходит 

непосредствен-

но  через  основание  на  тра-

версу.  Основание  может  быть 

как  изолированным,  так  и  не-

изолированным. 

Изолирован-

ное основание применяется для 

подключения  к  ОПН  различных 

датчиков  (тока  утечки  и  более 

сложных). Чаще всего основание 

выполняется неизолированным. 

Из-за конструктивных особен-

ностей  на  опорный  ОПН  невоз-

можно  установить  отделитель, 

таким  образом,  поврежденный 

аппарат  не  будет  отделен  от 

сети, и в результате аварии уча-

сток  сети  будет  отключен  даже 

в случае АПВ. Для идентифика-

ции  предаварийного  состояния 

ОПН используются специальные 

устройства контроля.

Основными  средствами  гро-

зозащиты  ВЛ  наряду  с  ОПН 

также  являются  установка  мол-

ниезащитных  разрядников,  под-

веска  грозозащитного  троса 

и  снижение  сопротивления  за-

земления опор. 

Через  связь  «грозозащитный 

трос  —  стальные  конструкции 

опоры  —  стальные  конструкции 

фундамента  (при  наличии)  или 

заземляющее устройство» обес-

печивается  отвод  токов  молнии 

в землю (рисунок 3).

При 

выборе 

конкретной 

конфигурации 

заземляющего 

устройства  необходимо  учиты-

вать  величину  удельного  сопро-

тивления грунта, которая опреде-

Рис

. 3. 

Связь

 «

стальная

 

конструкция

 

опоры

 — 

заземляющее

 

устройство

», 

обеспечивающая

 

отвод

 

токов

 

молнии

 

в

 

землю

 2 (53) 2019


Page 4
background image

66

ВОЗДУШНЫЕ 

ЛИНИИ

191024, Санкт-Петербург,

Невский пр., д.147, оф.17-Н

+7(812) 327-08-08

order@streamer.ru

www.streamer.ru

ляется на основании результатов 

вертикального  электрического 

зондирования на площадке стро-

ительства  и  на  трассе  ВЛ.  Кон-

фигурация  должна  обеспечить 

сопротивление  такой  величины, 

чтобы  при  аварийных  режимах 

потенциал  опоры  или  металло-

конструкции  переходного  пункта 

не был опасным.

При  ударах  молнии  в  опору 

или при коротких замыканиях на 

ней по телу опоры в землю крат-

ковременно  протекают  значи-

тельные  по  величине  токи.  Это 

приводит к существенному росту 

потенциала  опоры,  и  такие  си-

туации  требуют  особого  внима-

ния. Перенапряжения при ударах 

молнии представляют опасность 

для  изоляции  кабельной  линии. 

Увеличение  потенциала  опоры 

при КЗ создает опасное напряже-

ние  прикосновения.  Если  опора 

расположена  в  часто  посещае-

мых  местах,  необходимы  специ-

альные  меры  по  ограничению 

напряжения  прикосновения,  на-

пример,  обустройство  твердых 

диэлектрических покрытий.

При  проектировании  зазем-

ляющего  устройства  необходи-

мо  учитывать,  что  фундаменты 

опор,  особенно  свайные  сталь-

ные,  сами  по  себе  являются  хо-

рошими  заземляющими  устрой-

ствами. 

В  общем  случае,  заземление 

унифицированного  переходно-

го  пункта  ПКПО-КВ  обеспечи-

вается  заглублением  стального 

фундамента в грунт. При необхо-

димости, к расположенному в ос-

новании  стойки  контакту  опоры 

с помощью разъемного болтово-

го  соединения  присоединяются 

дополнительные  искусственные 

заземлители (рисунок 3).

В  случае  установки  на  пере-

ходном  пункте  дополнительно-

го  оборудования  заземляющее 

устройство может состоять из од-

ного  или  нескольких  вертикаль-

ных  стержней,  горизонтальных 

связей  между  ними,  фундамент-

ной  конструкции  и  элементов, 

проложенных вокруг переходного 

пункта  с  целью  уравнивания  по-

тенциалов.

Заземление  ОПН,  муфт,  экра-

нов  выполняется  проводниками, 

спускающимися  по  телу  опоры 

и  присоединяемыми  к  заземля-

ющему  устройству.  ОПН  должен 

быть кратчайшим путем соединен 

с  опорными  металлоконструкци-

ями  муфт.  Если  опора  металли-

ческая,  как  в  составе  ПКПО-КВ 

(рисунок 4), то оборудование сле-

дует заземлять путем соединения 

непосредственно  с  телом  опоры 

в месте установки.

При применении ПКПО на ста-

дии проектирования подбираются 

оптимальные  ОПН  и  заземляю-

щие устройства. Соединительные 

провода ППС также входят в ком-

плект поставки.  

Р

ЛИТЕРАТУРА
1.  Ермошина М.С., Александрова М.В. 

Особенности разработки переход-

ных пунктов для соединения высо-

ковольтных  воздушных  и  кабель-

ных  ЛЭП  //  ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. 

Передача и распределение, 2018, 

№ 5(50). С. 66–68.

Рис

. 4. 

Комплектный

 

переходной

 

пункт

 

ПКПО

-

КВ

-110-2


Читать онлайн

На переходных пунктах воздушно-кабельных линий для защиты концевых кабельных муфт от перенапряжений устанавливаются ОПН, от правильности выбора параметров которых зависят надежность и безопасность дальнейшей эксплуатации. Неоднозначным вопросом является определение схемы заземления переходных пунктов, требования к которой прямо не указаны в нормативной документации. В данной статье раскрыты основные параметры выбора ОПН и схемы заземления комплектных переходных пунктов ПКПО-КВ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»