Защита изоляции воздушных линий от перенапряжений

Page 1
background image

Page 2
background image

106

СЕТИ

РОССИИ

о

б

с

л

у

ж

и

в

а

н

и

е

  э

л

е

к

т

р

о

о

б

о

р

у

д

о

в

а

н

и

я

обслуживание  электрооборудования

ВВЕДЕНИЕ

В

 

начале

 2015 

года

 

в

 

России

 

был

 

введён

 

в

 

действие

 

стандарт

 

СТО

 

56947007-29.130.10.197-2015 «

Ме

-

тодические

 

указания

 

по

 

применению

 

ОПН

 

на

 

ВЛ

 6—750 

кВ

». 

О

 

том

что

 

документ

 

следовало

 

бы

 

проработать

 

более

 

тщательно

становится

 

ясно

 

уже

 

при

 

ознакомлении

 

с

 

его

 

содер

-

жанием

.

Во

-

первых

хотя

 

стандарт

 

заявлен

 

как

 «6—750 

кВ

», 

по

 

сути

он

 

касает

-

ся

 

лишь

 

сетей

 35—750 

кВ

 

и

 

никак

 

не

 

затрагивает

 

классы

 6—20 

кВ

Во

-

вторых

в

 

стандарте

 

даже

 

не

 

упоми

-

нается

 

такое

 

понятие

 

как

  «

ОПН

», 

а

 

весь

 

материал

 

посвящён

 

неким

 «

ЛР

» 

и

  «

ЛО

» — 

линейным

 

разрядникам

 

и

 

линейным

 

ограничителям

.

По

 

всей

 

видимости

эти

 

и

 

многие

 

другие

 

более

 

серьёзные

 

недочё

-

ты

 

стандарта

 

являются

 

следствием

 

спешки

в

 

которой

 

его

 

разрабатыва

-

ли

Зачем

 

надо

 

было

 

так

 

торопиться

 

— 

не

 

очень

 

понятно

Также

 

непонят

-

но

удастся

 

ли

 

теперь

 

как

-

то

 

испра

-

вить

 

документ

ведь

 

хотя

 

формально

 

это

 

возможно

но

 

на

 

практике

 

навер

-

няка

 

будет

 

очень

 

непросто

 

и

 

потре

-

бует

 

совместных

 

усилий

 

целого

 

ряда

 

структур

и

 

без

 

того

 

загруженных

 

ра

-

ботой

В

 

нашей

 

стране

 

большое

 

число

 

специалистов

 

в

 

области

 

защиты

 

от

 

грозовых

 

перенапряжений

 

как

 

линий

 

электропередачи

так

 

и

 

распреде

-

лительных

 

устройств

Безусловно

многие

 

из

 

них

 

получали

 

на

 

отзыв

 

и

 

первую

и

 

последующие

 

редакции

 

проекта

 

стандарта

 [1], 

но

 

их

 

рабо

-

та

 

не

 

могла

 

быть

 

эффективной

по

-

скольку

:

• 

разработчики

 

документов

как

 

это

 

всегда

 

и

 

было

в

 

сводных

 

таблицах

 

отзывов

 

указывают

 

по

 

своему

 

усмотрению

  «

замечание

 

принимается

» 

или

 «

замечание

 

не

 

принимается

», 

не

 

особо

 

утруждая

 

себя

 

переделкой

 

исходного

 

вари

-

анта

 

текста

 

и

 

отметая

 

тем

 

самым

 

альтернативные

 

мнения

 

оппонен

-

тов

;

• 

работа

 

рецензентов

 

не

 

оплачи

-

вается

и

 

у

 

специалистов

 

просто

 

нет

 

возможности

 

в

 

таких

 

услови

-

ях

 

потратить

 

несколько

 

дней

 

и

 

сформулировать

 

обстоятельные

 

замечания

присутствовать

 

на

 

согласительных

 

совещаниях

 

в

 

Москве

приезжая

 

из

 

других

 

горо

-

дов

 

за

 

свой

 

счёт

.

В

 

связи

 

с

 

введением

 

стандарта

 

[1] 

хотелось

 

бы

 

высказаться

 

относи

-

тельно

 

использованной

 

в

 

нём

 

терми

-

нологии

по

 

поводу

 

выбора

 

способа

 

крепления

 

ОПН

 

к

 

опорам

 

ВЛ

а

 

также

 

в

 

целом

 

по

 

концепции

 

этого

 

норма

-

тивного

 

документа

.

Защита изоляции 

воздушных линий 

от перенапряжений

За последнее десятилетие в электрических сетях нашей стра-
ны получило развитие направление, связанное с повышением 
грозоупорности воздушных линий при помощи установки на 
опорах защитных аппаратов. Чаще всего для защиты воздуш-
ных линий применяют ограничители перенапряжений ОПН. 

Михаил ДМИТРИЕВ, доцент

 Санкт-Петербургского политехнического университета, к.т.н.


Page 3
background image

107

 3 (30), 

май

июнь

, 2015

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Ограничитель

 

перенапряжений

 

нелинейный

 

(

ОПН

) — 

это

 

хорошо

 

известный

 

энергетикам

 

защит

-

ный

 

аппарат

Изначально

 

ОПН

 

применялись

 

только

 

для

 

защиты

 

изоляции

 

оборудования

 

распредели

-

тельных

 

устройств

  (

РУ

), 

но

 

впоследствии

 

их

 

стали

 

применять

 

и

 

для

 

защиты

 

воздушных

 

линий

  (

ВЛ

). 

По

 

моему

 

мнению

нельзя

 

переименовывать

 

ОПН

 

в

 

какое

-

то

 

новое

 

устройство

 

лишь

 

потому

что

 

его

 

по

-

ставили

 

не

 

на

 

территории

 

РУ

а

 

за

 

его

 

пределами

ОПН

 

для

 

РУ

 

и

 

ОПН

 

для

 

ВЛ

 

имеют

 

идентичную

 

конструкцию

а

 

все

 

отличия

 

связаны

 

лишь

 

со

 

спосо

-

бом

 

крепления

 

к

 

токоведущим

 

частям

 

и

 

заземлению

т

.

е

два

 

указанных

 

аппарата

 

имеют

 

разные

 

фланцы

да

 

и

 

то

 

не

 

всегда

Отсюда

 

возникает

 

вопрос

 — 

с

 

ка

-

кой

 

целью

 

обычный

 

ОПН

но

 

установленный

 

на

 

ВЛ

в

 

стандарте

 [1] 

назвали

 

неким

 

новым

 

термином

 «

ли

-

нейный

 

ограничитель

 

ЛО

»? 

С

 

введением

 

понятия

  «

линейный

 

ограничитель

 

ЛО

» 

у

 

инженеров

 

возникают

 

вопросы

что

 

ограничи

-

вает

 

ЛО

 

и

 

чем

 

он

 

отличается

 

от

 

ОПН

Если

 

попробо

-

вать

 

уточнить

 

понятие

 

ЛО

добавив

 

в

 

название

 

упо

-

минание

 

того

а

 

что

 

именно

 

собрались

 

ограничивать

 

и

 

каким

 

способом

то

 

получится

 

совсем

 

неудачное

 

выражение

 

вроде

 «

линейный

 

ограничитель

 

перена

-

пряжений

 

нелинейный

».

Возникают

 

и

 

другие

 

вопросы

Например

как

 

быть

если

 

в

 

РУ

 

установлен

 

ОПН

 

не

 

традиционного

 

опор

-

ного

 

исполнения

а

 

подвесного

 — 

надо

 

ли

 

называть

 

его

 

ЛО

Также

 

и

 

обратная

 

ситуация

для

 

защиты

 

изо

-

ляции

 

ВЛ

 

применён

 

ОПН

 

опорного

 

исполнения

за

-

креплённый

 

на

 

траверсах

 — 

правомерно

 

ли

 

называть

 

такой

 

типовой

 

ОПН

 

линейным

 

ограничителем

 

ЛО

?

Очевидно

что

 

понятие

  «

линейный

 

ограничитель

 

ЛО

» 

со

 

всех

 

точек

 

зрения

 

является

 

неудачным

По

-

хожие

 

претензии

 

можно

 

высказать

 

и

 

к

 

используемо

-

му

 

в

 [1] 

понятию

 «

линейный

 

разрядник

 

ЛР

». 

Термин

 

«

разрядник

» 

в

 

делах

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

у

 

многих

 

вызывает

 

ассоциацию

 

с

 

вентильными

 

раз

-

рядниками

которые

 

сняты

 

с

 

производства

 

и

 

не

 

при

-

меняются

да

 

и

 

вообще

 

имеют

 

другую

 

элементную

 

базу

А

 

если

 

начать

 

уточнять

 

ЛР

 

и

 

говорить

 «

линей

-

ный

 

разрядник

 

на

 

основе

 

ОПН

», 

то

 

тоже

 

ничего

 

хо

-

рошего

 

не

 

выйдет

.

Считаю

что

 

в

 

нашей

 

стране

 

в

 

вопросах

 

грозоза

-

щиты

 

ВЛ

 

надо

 

придерживать

-

ся

 

совсем

 

не

 

таких

 

названий

как

 

в

 [1], 

а

 

следующих

:

• 

ОПН

если

 

речь

 

идёт

 

о

 

присоединении

 

к

 

линии

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

про

-

межутка

;

• 

ОПНИ

если

 

речь

 

идёт

 

о

 

присоединении

 

ОПН

 

через

 

искровой

 

промежу

-

ток

.

Такая

 

терминология

в

 

отличие

 

от

 [1], 

использует

-

ся

 

во

 

многих

 

отечественных

 

работах

она

 

очевидна

 

и

 

ис

-

ключает

 

двоякое

 

толкова

-

ние

В

 

частности

она

 

есть

 

и

 

в

 

книге

 [2].

СПОСОБ

 

КРЕПЛЕНИЯ

 

ОПН

 

К

 

ОПОРЕ

 

ВЛ

Итак

для

 

линий

 

существует

 

два

 

основных

 

типа

 

за

-

щитных

 

аппаратов

которые

 

построены

 

по

 

принципу

 

нелинейной

 

вольтамперной

 

характеристики

 (

рис

. 1):

• 

ОПН

 (

в

 [1] 

он

 

неудачно

 

назван

 

ЛО

);

• 

ОПНИ

 (

в

 [1] 

он

 

неудачно

 

назван

 

ЛР

).

К

 

сожалению

стандарт

 [1] 

рассматривает

 

оба

 

типа

 

защитных

 

аппаратов

 

на

 

равных

не

 

высказывая

 

предпочтений

 

в

 

сторону

 

того

 

или

 

иного

 

из

 

них

.

Изначально

 

в

 

сетях

 

появились

 

ОПН

 

без

 

искро

-

вого

 

промежутка

Отсутствие

 

искрового

 

промежутка

 

считалось

 

значительным

 

преимуществом

 

ОПН

по

-

скольку

 

исключало

 

ошибки

связанные

 

с

 

неверной

 

его

 

настройкой

упрощало

 

конструкцию

 

аппарата

Когда

 

же

 

возникла

 

идея

 

использовать

 

ОПН

 

не

 

толь

-

ко

 

для

 

защиты

 

РУ

но

 

и

 

на

 

воздушных

 

линиях

то

 

в

 

силу

 

большого

 

числа

 

устанавливаемых

 

на

 

линии

 

ОПН

 

стали

 

искать

 

способы

 

снизить

 

стоимость

 

каж

-

дого

 

аппарата

.

Если

 

оснастить

 

ОПН

 

для

 

ВЛ

 

внешним

 

искровым

 

промежутком

  (

ИП

), 

то

 

он

 

убирает

 

воздействие

 

на

 

нелинейные

 

элементы

 

ОПН

 

рабочего

 

напряжения

 

сети

 

и

 

тем

 

самым

 

позволяет

 

снизить

 

высоту

 

колонки

 

нелинейных

 

элементов

 

и

 

её

 

стоимость

Однако

 

оте

-

чественный

 

опыт

 

эксплуатации

 

ВЛ

 110 

кВ

 

нефтега

-

зового

 

комплекса

 

показал

что

 

искровые

 

промежутки

 

не

 

всегда

 

стабильно

 

срабатывают

 

при

 

грозовых

 

воз

-

действиях

и

 

по

 

этой

 

причине

 

ОПНИ

 

не

 

столь

 

сильно

 

повышает

 

грозоупорность

 

ВЛ

как

 

этого

 

удаётся

 

до

-

стичь

 

при

 

помощи

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

промежутка

.

Также

 

оказалось

что

 

хотя

 

у

 

ОПНИ

 

высота

 

колон

-

ки

 

нелинейных

 

элементов

 

меньше

но

 

энергоёмкость

 

элементов

 

должна

 

быть

 

больше

поскольку

 

из

-

за

 

ИП

 

не

 

всегда

 

соседние

 

ОПНИ

 

помогают

 

друг

 

другу

 

в

 

рассеивании

 

энергии

 

тока

 

молнии

Сниженная

 

высо

-

та

 

колонки

 

при

 

увеличенном

 

её

 

диаметре

 

приводит

 

к

 

тому

что

 

цены

 

ОПНИ

 

и

 

ОПН

 

мало

 

отличаются

 

друг

 

от

 

друга

тогда

 

как

 

надёжность

 

срабатывания

 

у

 

ОПН

 

явно

 

выше

.

Некоторые

 

специалисты

 

утверждают

что

 

ОПНИ

 

всё

 

же

 

лучше

 

ОПН

ведь

 

у

 

ОПНИ

 

нет

 

старения

 

не

-

линейных

 

элементов

вызванного

 

рабочим

 

напряже

-

нием

 

сети

а

 

также

 

коммутационными

 

и

 

квазистацио

-

нарными

 

перенапряжениями

Подобные

 

рассуждения

 

никак

 

нельзя

 

принять

 

по

 

следующим

 

причинам

:

Рис

. 1. 

Принципиальные

 

способы

 

крепления

 

ОПН

 

к

 

опоре

(

а

) — 

без

 

искрового

 

промежутка

             (

б

) — 

через

 

внешний

 

искровой

 

промежуток


Page 4
background image

108

СЕТИ РОССИИ

• 

длительное

 

воздействие

 

на

 

ОПН

 

рабочего

 

напря

-

жения

 

полезно

так

 

как

согласно

 

исследованиям

приводит

 

к

 

восстановлению

 

первоначальной

 

вольтамперной

 

характеристики

 

ОПН

компенси

-

руя

 

деградацию

 

свойств

 

нелинейных

 

элементов

вызванную

 

прохождением

 

импульсных

 

токов

также

 

длительное

 

воздействие

 

напряжения

 «

под

-

сушивает

» 

аппарат

снижая

 

риск

 

его

 

увлажнения

;

• 

коммутационные

 

перенапряжения

 

не

 

могут

 

быть

 

аргументом

ведь

 

их

 

энергия

 

значительна

 

лишь

 

для

 

протяжённых

 

воздушных

 

линий

 330—750 

кВ

 

длиной

 

более

 400—500 

км

а

 

с

 

учётом

 

её

 

деления

 

между

 

многими

 

установленными

 

на

 

линии

 

ОПН

 

про

 

коммутационные

 

перенапряжения

 

можно

 

не

 

вспоминать

 

даже

 

и

 

для

 

таких

 

очень

 

длинных

 

ВЛ

;

• 

квазистационарные

 

перенапряжения

 

почти

 

не

 

представляют

 

опасности

 

для

 

ОПН

 

при

 

верном

 

выборе

 

его

 

наибольшего

 

рабочего

 

напряжения

 

U

HPO

для

 

повышения

 

надёжности

 

ОПН

 

на

 

ВЛ

 

допустимо

 

применять

 

ОПН

 

с

 

повышенным

  U

HPO

так

 

как

 

изоляция

 

ВЛ

 

обладает

 

большей

 

импульс

-

ной

 

прочностью

 

по

 

сравнению

 

с

 

внутренней

 

изо

-

ляцией

 

оборудования

 

РУ

.

Лишь

 

для

 

длинных

 

ВЛ

 330—750 

кВ

 

при

 

единич

-

ной

 

установке

 

ОПНИ

 

наличие

 

искрового

 

промежутка

 

является

 

определённым

 

преимуществом

 (

из

-

за

 

того

что

 

такой

 

ОПНИ

 

не

 

будет

 

срабатывать

 

от

 

коммута

-

ционных

 

перенапряжений

), 

тогда

 

как

 

в

 

остальных

 

случаях

 

искровой

 

промежуток

 — 

недостаток

Ещё

 

раз

 

хочется

 

обратить

 

внимание

что

 

отсутствие

 

ис

-

крового

 

промежутка

 

позволяет

 [2]:

• 

ускорить

 

вступление

 

ОПН

 

в

 

работу

 

по

 

ограниче

-

нию

 

перенапряжений

;

• 

исключить

 

неверную

 

работу

 

промежутка

 

вслед

-

ствие

 

ошибок

 

монтажа

;

• 

рассеивать

 

энергию

 

грозовых

 

перенапряжений

 

одновременно

 

в

 

большом

 

числе

 

ОПН

снижая

 

нагрузки

 

на

 

каждый

 

из

 

них

 

и

 

повышая

 

надёжность

 

технического

 

решения

.

Важнейшим

 

фактором

ко

-

торый

 

следует

 

учитывать

 

при

 

выборе

 

способа

 

присоеди

-

нения

 

ОПН

 

к

 

опоре

являет

-

ся

 

возможность

 

дальнейшей

 

эксплуатации

 

ВЛ

 

в

 

случае

 

по

-

вреждения

 

одного

 

из

 

установ

-

ленных

 

ОПН

.

ОПНИ

как

 

правило

имеет

 

жёсткое

 

крепление

 

к

 

опоре

необходимое

 

для

 

обеспече

-

ния

 

постоянства

 

габаритов

 

искрового

 

промежутка

При

 

выходе

 

из

 

строя

 

ОПНИ

 

на

 

ВЛ

 

возникает

 

место

 

с

 

осла

-

бленной

 

электрической

 

проч

-

ностью

поскольку

 

разряд

-

ное

 

напряжение

 

ИП

 

меньше

чем

 

у

 

гирлянды

 

изоляторов

 

линии

Обнаружение

 

такого

 

места

 

бывает

 

затруднено

по

-

скольку

 

повреждение

 

ОПНИ

 

может

 

никак

 

не

 

сказаться

 

на

 

его

 

внешнем

 

виде

а

 

значит

 

не

 

всегда

 

этот

 

аппарат

 

возможно

 

будет

 

обнаружить

 

визуальным

 

осмотром

 

при

 

обходе

 

ВЛ

Отсутствие

 

искрового

 

промежутка

 

позволяет

 

при

-

соединить

 

ОПН

 

к

 

опоре

 

с

 

помощью

 

гибкого

 

шлейфа

в

 

который

 

устанавливается

 

специальное

 

устройство

 

— «

отделитель

» (

рис

. 2,

а

). 

Согласно

 [2] 

отделитель

:

• 

не

 

проявляет

 

себя

 

в

 

нормальном

 

режиме

 

работы

когда

 

через

 

ОПН

 

проходят

 

токи

 

проводимости

 

ОПН

составляющие

 

доли

 

миллиампер

;

• 

не

 

проявляет

 

себя

 

в

 

режиме

 

ограничения

 

грозо

-

вых

 

и

 

коммутационных

 

перенапряжений

когда

 

через

 

ОПН

 

проходят

 

импульсные

 

токи

;

• 

разрушается

 (

рис

. 2,

б

при

 

выходе

 

ОПН

 

из

 

строя

 

вследствие

 

протекания

 

в

 

нём

 

повышенных

 

токов

 

промышленной

 

частоты

.

В

 

сетях

 

с

 

заземлённой

 

нейтралью

  (

в

 

России

 

это

 

110—750 

кВ

в

 

случае

 

повреждения

 

ОПН

 

в

 

нём

 

прой

-

дёт

 

ток

 

однофазного

 

короткого

 

замыкания

 

сети

кото

-

рый

 

приведёт

 

к

 

быстрому

 

разрушению

 

отделителя

 

и

 

отсоединению

 

ОПН

 

от

 

линии

 

ещё

 

до

 

отключения

 

ВЛ

 

головными

 

выключателями

Хотя

 

линия

 

всё

 

же

 

будет

 

кратковременно

 

отключена

  (

ведь

 

защита

 

успела

 

за

-

фиксировать

 

повреждение

), 

её

 

автоматическое

 

по

-

вторное

 

включение

 (

АПВ

будет

 

успешным

При

 

этом

 

наличие

 

разорванного

 

шлейфа

 

не

 

помешает

 

даль

-

нейшей

 

эксплуатации

 

ВЛ

 

и

 

при

 

осмотре

 

ВЛ

 

однознач

-

но

 

укажет

 

на

 

повреждённый

 

аппарат

 (

рис

. 2,

б

).

Учитывая

 

изложенное

доминирующим

 

типом

 

ОПН

 

для

 

защиты

 

ВЛ

 110—750 

кВ

 

должен

 

быть

 

ап

-

парат

 

без

 

искрового

 

промежутка

подключённый

 

к

 

линии

 

через

 

отделитель

и

 

подобные

 

рекомендации

 

было

 

бы

 

полезно

 

добавить

 

в

 

стандарт

 [1].

В

 

сетях

 

с

 

изолированной

 

или

 

компенсированной

 

нейтралью

  (

в

 

России

 

это

 6—35 

кВ

всё

 

несколько

 

сложнее

Дело

 

в

 

том

что

 

при

 

повреждении

 

ОПН

 

в

 

нём

 

протекают

 

лишь

 

малые

  (

ёмкостные

токи

 

за

-

мыкания

 

на

 

землю

которые

 

не

 

способны

 

привести

 

к

 

надёжному

 

срабатыванию

 

отделителя

Отсутствие

 

Рис

. 2. 

Вариант

 

присоединения

 

к

 

опоре

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

промежутка

 

через

 

отделитель

         (

а

) — 

до

 

повреждения

 

ОПН

 

 

     (

б

) — 

после

 

повреждения


Page 5
background image

109

 3 (30), 

май

июнь

, 2015

проверенной

 

в

 

эксплуатации

 

конструкции

 

отделите

-

ля

 

для

 

сетей

 6—35 

кВ

 

является

 

тем

 

фактором

из

-

за

 

которого

 

на

 

ВЛ

 6—35 

кВ

 

в

 

настоящее

 

время

 

лучше

 

применять

 

ОПНИ

ведь

 

такие

 

аппараты

 

в

 

случае

 

по

-

вреждения

 

хотя

 

и

 

являются

 

местом

 

ВЛ

где

 

её

 

изоля

-

ция

 

ослаблена

но

 

всё

 

же

 

позволяют

 

осуществлять

 

дальнейшую

 

эксплуатацию

 

линии

 

без

 

необходимо

-

сти

 

срочного

 

её

 

отключения

 

с

 

целью

 

поиска

 

и

 

заме

-

ны

 

вышедшего

 

из

 

строя

 

аппарата

.

Итак

для

 

ВЛ

 6—35 

кВ

 

в

 

сетях

 

с

 

изолированной

 

(

компенсированной

нейтралью

 

ситуация

 

с

 

искро

-

вым

 

промежутком

 

не

 

так

 

однозначна

как

 

для

 

ВЛ

 

110—750 

кВ

и

 

в

 

настоящее

 

время

по

 

всей

 

види

-

мости

лучше

 

применять

 

ОПНИ

Использование

 

же

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

промежутка

 

целесообразно

 

от

-

ложить

 

до

 

появления

 

отделителя

 

малых

 

токов

или

 

же

 

до

 

времён

когда

 

сеть

 

будет

 

переведена

 

от

 

изо

-

лированной

 

к

 

резистивно

 

заземлённой

 

нейтрали

где

 

токи

 

замыкания

 

достигают

 

уже

 

сотен

 

Ампер

 

и

 

доста

-

точны

 

для

 

работы

 

обычного

 

отделителя

.

ОПН

 

КАК

 

АЛЬТЕРНАТИВА

 

ТРАДИЦИОННЫМ

 

СРЕДСТВАМ

 

ЗАЩИТЫ

 

ВЛ

 

Основными

 

традиционными

 

средствами

 

повы

-

шения

 

грозоупорности

 

ВЛ

 

являются

 

установка

 

на

 

опорах

 

молниезащитных

 

тросов

 

и

 

снижение

 

сопро

-

тивления

 

заземления

 

опор

Необходимость

 

в

 

защи

-

те

 

ВЛ

 

при

 

помощи

 

ОПН

 

возникает

 

главным

 

образом

 

тогда

когда

 

исчерпаны

 

традиционные

 

возможности

 

или

 

их

 

реализация

 

технически

 

неэффективна

 

и

 

эко

-

номически

 

нецелесообразна

.

Для

 

воздушных

 

линий

 6—35 

кВ

 

в

 

силу

 

недоста

-

точной

 

прочности

 

изоляции

 

традиционные

 

средства

 

повышения

 

грозоупорности

  (

трос

заземление

ока

-

зываются

 

малоэффективными

 

и

 

почти

 

не

 

применя

-

ются

а

 

установка

 

ОПН

 (

или

 

ОПНИ

на

 

опорах

 

в

 

ряде

 

случаев

 

оказывается

 

единственным

 

действенным

 

решением

.

Для

 

воздушных

 

же

 

линий

 110—750 

кВ

если

 

за

-

земление

 

и

 

тросовая

 

защита

 

выполнены

 

должным

 

образом

в

 

большинстве

 

случаев

 

нет

 

никакой

 

необ

-

ходимости

 

в

 

массовой

 

установке

 

ОПН

 

вдоль

 

всей

 

трассы

 

ВЛ

и

 

потребность

 

в

 

ОПН

 

ограничена

 

всего

 

лишь

 

какими

-

то

 

заведомо

 

неблагополучными

 

участ

-

ками

 

трассы

 (

пересечения

 

с

 

ВЛ

 

более

 

высокого

 

клас

-

са

 

напряжения

переходы

 

через

 

реки

др

места

). 

Ощутимая

 

потребность

 

в

 

ОПН

 

на

 

ВЛ

 110—

750 

кВ

 

появляется

 

тогда

когда

 

в

 

силу

 

различных

 

причин

 

традиционные

 

средства

 

не

 

реализованы

 

в

 

полной

 

мере

• 

на

 

части

 

трассы

 

или

 

на

 

всём

 

её

 

протяжении

 

отсутствует

 

тросовая

 

защита

;

• 

не

 

обеспечены

 

достаточно

 

малые

 

сопротивления

 

заземления

 

опор

.

К

 

сожалению

может

 

произойти

 

так

что

 

открыв

-

шаяся

 

в

 

последние

 

годы

 

возможность

 

эффективно

 

защищать

 

изоляцию

 

ВЛ

 110—750 

кВ

 

от

 

грозовых

 

перенапряжений

 

с

 

помощью

 

современных

 

ОПН

 

при

-

ведёт

 

к

 

ухудшению

 

качества

 

строительства

к

 

уко

-

ренению

 

небрежного

 

отношения

 

к

 

традиционным

проверенным

 

годами

 

средствам

 

обеспечения

 

до

-

статочной

 

грозоупорности

 

ВЛ

зачем

 

рыть

 

землю

 


Page 6
background image

110

СЕТИ РОССИИ

под

 

опорой

 

или

 

менять

 

старый

 

трос

 

на

 

новый

когда

 

можно

 

просто

 

установить

 

ОПН

Вместе

 

с

 

тем

экономические

 

расчёты

 

показыва

-

ют

что

 

защита

 

всей

 

трассы

 

ВЛ

 

с

 

помощью

 

ОПН

 

мо

-

жет

 

обойтись

 

в

 2 

и

 

более

 

раз

 

дороже

 

установки

 (

или

 

замены

 

на

 

новый

традиционного

 

молниезащитного

 

троса

Учитывая

 

изложенное

при

 

строительстве

 

или

 

реконструкции

 

ВЛ

 110—750 

кВ

 

массовую

 

установку

 

ОПН

 

на

 

опорах

 

следует

 

рассматривать

 

лишь

 

как

 

до

-

полнительное

 

средство

 

повышения

 

грозоупорности

применяемое

 

в

 

исключительных

 

случаях

необходи

-

мость

 

в

 

котором

 

должна

 

быть

 

тщательно

 

технически

 

и

 

экономически

 

обоснована

.

Массовое

 

применение

 

ОПН

 

для

 

защиты

 

ВЛ

 

от

 

грозовых

 

перенапряжений

 

было

 

бы

 

выгодно

 

произ

-

водителям

 

этих

 

аппаратов

также

 

такое

 

техническое

 

решение

 

симпатично

 

и

 

сетевым

 

компаниям

ведь

 

является

 

отчасти

 

инновационным

Однако

 

в

 

России

как

 

мне

 

кажется

до

 

сих

 

пор

 

было

 

лишь

 3 

места

где

невзирая

 

на

 

огромную

 

стоимость

 

повышения

 

грозо

-

упорности

 

ВЛ

 

за

 

счёт

 

массовой

 

установки

 

ОПН

 

на

 

ВЛ

она

 

всё

-

таки

 

была

 

использована

.

1. 

Имиджевый

 

для

 

нашей

 

страны

 

проект

 

экспорта

 

электроэнергии

 

в

 

Финляндию

 

по

 

ВЛ

 400 

кВ

про

-

ходящей

 

по

 

трассе

 

со

 

скальными

 

грунтами

 

и

 

име

-

ющей

 

из

-

за

 

этого

 

высокие

 

сопротивления

 

зазем

-

ления

 

опор

 (

рис

. 3).

2. 

Черноморское

 

побережье

 

РФ

где

 

из

-

за

 

ком

-

плекса

 

климатических

 

факторов

 

на

 

некоторых

 

ВЛ

 

было

 

выгодно

 

отказаться

 

от

 

молниезащит

-

ных

 

тросов

возложив

 

функции

 

обеспечения

 

до

-

статочного

 

уровня

 

грозоупорности

 

на

 

подвес

-

ные

 

ОПН

 (

выделение

 

значительных

 

средств

 

на

 

эти

 

проекты

наверное

было

 

возможно

 

отчасти

 

из

-

за

 

необходимости

 

обеспечения

 

надёжного

 

электроснабжения

 

региона

 

на

 

период

 

проведе

-

ния

 

в

 2014 

году

 

сочинской

 

зимней

 

олимпиады

рис

. 4).

3. 

Предприятия

 

нефтегазового

 

комплекса

терпя

-

щие

 

значительные

 

экономические

 

ущербы

 

от

 

каждого

 

отключения

 

питающих

 

ВЛ

 35—220 

кВ

 (

на

 

линиях

 

есть

 

и

 

молниезащитные

 

тросы

и

 

прием

-

лемое

 

сопротивление

 

заземления

 

опор

но

 

здесь

 

потребителям

 

нужен

 

полный

 

уход

 

от

 

грозовых

 

от

-

ключений

). 

Если

 

бы

 

на

 

момент

 

практической

 

реализации

 

про

-

ектов

 

п

. 1—3 

в

 

нашей

 

стране

 

уже

 

был

 

бы

 

стандарт

 [1] 

со

 

всеми

 

его

 

многочисленными

 

обобщёнными

 

рас

-

чётами

 

для

 

типовых

 

ВЛ

 

разных

 

классов

 

напряжения

то

 

это

 

всё

 

равно

 

вряд

 

ли

 

помогло

 

бы

ведь

 

эти

 

проек

-

ты

 

с

 

трудом

 

подпадают

 

под

 [1] 

в

 

силу

 

своей

 

уникаль

-

ности

 

как

 

по

 

условиям

 

прохождения

 

трассы

так

 

и

 

по

 

типам

 

опор

длинам

 

пролётов

Учитывая

 

изложенные

 

соображения

возникает

 

вопрос

действительно

 

ли

 

был

 

нужен

 

стандарт

 [1] 

в

 

том

 

виде

в

 

котором

 

он

 

получился

Мне

 

кажется

что

 

вместо

 137 

страниц

значительная

 

часть

 

которых

 

ка

-

сается

 

расчётов

 

для

 

типовых

 

ВЛ

 

разных

 

классов

 

на

-

пряжения

лучше

 

было

 

бы

 

разработать

 

небольшой

 

документ

где

 

упор

 

был

 

бы

 

сделан

 

на

 

грамотной

 

по

-

становке

 

задачи

 

грозозащиты

 

ВЛ

на

 

введении

 

удоб

-

ной

 

и

 

логичной

 

терминологии

на

 

формулировании

 

принципов

 

применения

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

проме

-

жутка

 

и

 

с

 

ним

на

 

методах

 

расчёта

но

 

никак

 

не

 

на

 

самих

 

расчётах

.   

ЛИТЕРАТУРА

1. 

СТО

 56947007-29.130.10.197-2015. 

Методиче

-

ские

 

указания

 

по

 

применению

 

ОПН

 

на

 

ВЛ

 6 — 

750 

кВ

 // 

ОАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

», 2015.

2. 

Дмитриев

 

М

.

В

Применение

 

ОПН

 

для

 

защи

-

ты

 

изоляции

 

ВЛ

 6—750 

кВ

 // http://mvdm.ru/wp-

content/uploads/2015/04/Dmitriev_kniga3.pdf

Рис

. 3. 

Подвесные

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

промежутка

 

на

 

двухцепной

 

ВЛ

 400 

кВ

 

«

Линке

-1,2»

Рис

. 4. 

Подвесные

 

ОПН

 

без

 

искрового

 

промежутка

 

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

без

 

троса

 

в

 

районе

 

Туапсе

 


Оригинал статьи: Защита изоляции воздушных линий от перенапряжений

Читать онлайн

За последнее десятилетие в электрических сетях нашей страны получило развитие направление, связанное с повышением грозоупорности воздушных линий при помощи установки на опорах защитных аппаратов. Чаще всего для защиты воздушных линий применяют ограничители перенапряжений ОПН.

Поделиться: