3. Защита от перенапряжений зданий и устройств на территории подстанций.

Защита высоковольтного оборудования ПС от грозовых и коммутационных перенапряжений осуществляется:

от прямых ударов молнии — стержневыми и тросовыми молниеотводами;

от набегающих волн с отходящих линий — молниеотводами (от прямых ударов молнии на определенной длине этих линий) и защитными аппаратами, устанавливаемыми на подходах и в РУ, к которым относятся разрядники вентильные (РВ), ОПН, разрядники трубчатые (РТ) и защитные искровые промежутки.

Для оборудования ПС 110–220 кВ наибольшую опасность представляют грозовые перенапряжения, вследствие чего вольт-секундные характеристики искровых промежутков РВ должны быть такими, чтобы разрядники (например, типов РВС, РВМ, РВМГ) были отстроены от воздействия коммутационных перенапряжений.

Для сетей 330–750 кВ опасны как грозовые, так и коммутационные перенапряжения. Вследствие этого разрядники для ПС с таким напряжением (например, типа РВМК) выбираются на срабатывание при воздействии как грозовых, так и коммутационных перенапряжений.

Здания ЗРУ и ПС следует защищать от прямых ударов молнии в районах с числом грозовых часов в году более 20.

При установке стержневых молниеотводов на защищаемом здании от каждого молниеотвода прокладываются не менее двух токоотводов по противоположным сторонам здания.

РУ 3-20 кВ, к которым присоединены ВЛ, должны быть защищены РВ или ОПН, установленными на шинах или у трансформаторов. РВ или ОПН в одной ячейке с ТН должен быть присоединен до предохранителя ТН.

На подходах к подстанциям ВЛ 3-20 кВ с металлическими и железобетонными опорами установка защитных аппаратов не требуется. Однако при применении на ВЛ 3-20 кВ изоляции, усиленной более чем на 30 % (например, из-за загрязнения атмосферы), на расстоянии 200300 м от ПС и на ее вводе должны быть установлены защитные искровые промежутки.

Следует иметь в виду, что РВ морально и конструктивно устарели и уже сняты с производства, а оставшиеся в эксплуатации РВ практически отслужили свой нормативный срок. В настоящее время происходит их замена на современные ОПН. Таким образом, разрядники в качестве средств защиты от перенапряжений на вновь проектируемых ПС 110–750 кВ не применяются.

Необходимость установки ОПН для защиты оборудования в ячейках линий 330–750 кВ для ограничения коммутационных перенапряжений определяется расчетом и уровнем испытательных напряжений защищаемого оборудования.

Для линий 330 и 500 кВ длиной до 50 км установка ОПН не требуется.

Защитные аппараты от перенапряжений устанавливаются:

в цепи трансформатора (автотрансформатора);

на шинах РУ ПС;

у шунтирующих реакторов.

ОПН устанавливается для защиты трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов в цепи их присоединений до выключателя.

4. Как защищаются от перенапряжений воздушные линии?

Воздушные линии электропередач напряжением 110-500 кВ с металлическими и железо-бетонными опорами должны быть защищены от прямых ударов молнии тросами по всей длине линии.

Для воздушных линий электропередач напряжением до 35 кВ применение грозозащитных тросов не требуется кроме участков, отходящих от подстанции. Воздушные линии 110 кВ на деревянных опорах, как правило, не должен защищаться тросами.

Крепление тросов на всех опорах воздушных линий электропередач 110-500 кВ должно быть выполнено при помощи изолятора, шунтированного искровым промежутком.

На каждом анкерном участке длиной 10 км тросы должны быть заземлены в одной точке путём устройства специальных перемычек на анкерной опоре.

Изолированное крепление троса рекомендуется выполнять стеклянными изоляторами.

На подходах воздушных линий электропередач 110-330 кВ к подстанциям на длине 2-3 км и на подходе ВЛ 500 кВ на длине не менее 5 км, если тросы не используются для ёмкостного отбора, плавки гололёда или связи, их следует заземлять на каждой опоре.

На воздушных линиях электропередач 150 кВ и ниже, если не предусмотрена плавка гололёда на тросе, изолированное крепление троса следует выполнять только на металлических и железобетонных анкерных опорах.

На переходах воздушных линий через реки, ущелья и т.п. при высоте опор более 40 м и отсутствии на опорах троса должны устанавливаться трубчатые разрядники.

На воздушных линиях электропередач должны быть заземлены:

- опоры, имеющие грозозащитный трос или другие устройства грозозащиты;

- железобетонные и металлические опоры ВЛ 3-35 кВ;

- опоры, на которых установлены силовые или измерительные трансформаторы, разъединители или другие аппараты;

- металлические и железобетонные опоры ВЛ 110-500 кВ без тросов и других устройств грозозащиты, если это необходимо по условиям обеспечения надёжной работы релейной защиты и автоматики.

Железобетонные фундаменты опор воздушных линий электропередач могут быть использованы в качестве естественных заземлителей при осуществлении металлической связи между анкерными болтами и арматурой фундамента.

Для заземления железобетонных опор в качестве заземляющих проводников следует использовать всё те же элементы продольной арматуры стоек, которые металлически соединены между собой и могут быть присоединены к заземлителю.

Оттяжки железобетонных опор должны использоваться в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре.

Тросы и детали крепления изоляторов к траверсе железобетонных опор должны быть металлически соединены с заземляющим спуском или заземлённой арматурой. Сечение каждого из заземляющих спусков на опоре воздушной линии должно быть не менее 35 мм².

Заземлители воздушных линий электропередач, как правило, должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а в пахотной земле – 1 м.