5. Форма импульсов перенапряжений с пораженной молнией линии.
Импульсы
грозовых перенапряжений, набегающие
на подстанцию, могут иметь разную форму.
Полные импульсы, близкие по форме к
импульсам тока молнии, возникают при
ударах в провода линии, если их амплитуда
ниже импульсного разрядного напряжения
изоляции линии. Если амплитуда тока
молнии выше критического значения и
при ударе в провод происходит перекрытие
линейной изоляции, то образуется
срезанный импульс грозового перенапряжения.
Максимальное напряжение срезанного
импульса определяется вольт-секундной
характеристикой изоляции линии. На
линиях с номинальным напряжением до
330 кВ срезанные импульсы возникают
примерно в 90% случаев. На линиях напряжением
500 кВ и выше , имеющих значительно большие
импульсные разрядные напряжения
изоляции, доля срезанных импульсов
снижается до 50%. Импульсы с очень крутым
(практически вертикальным) фронтом
возникают при ударах молнии в опору или
трос с последующим перекрытием линейной
изоляции. Длительность таких импульсов
мала и составляет 6-15 мкс, что объясняется
отводом части тока молнии через тросы
в другие опоры. Индуктированные импульсы
напряжения, возникающие при ударах
молнии вблизи линии могут иметь разную
длительность. На линиях 6-35 кВ они могут
вызвать перекрытия изоляции, и тогда
их длительность уменьшается.
Распространяющийся
по линии импульс напряжения деформируется
и затухает. Основной причиной деформации
и затухания являются импульсная корона,
возникающая на проводах под действием
высоких напряжений бегущей волны, и
сопротивление земли, поскольку ток
импульса замыкается через землю. Импульсы
грозового происхождения преимущественно
отрицательной полярности.
6. Каким образом защищается оборудование подстанций от набегающих с линий волн перенапряжений?
Оборудование
подстанции (ПС) и распределительных
устройств (РУ) защищается от прямых
ударов молнии стержневыми и тросовыми
молниеотводами в соответствии с
рекомендациями. Открытые РУ и ПС 20-750 кВ
должны быть защищены от прямых ударов
молнии. Выполнение защиты от прямых
ударов молнии не требуется для ПС 20 и
35 кВ с трансформаторами единичной
мощностью 1,6 МВ·А и менее независимо от
количества таких трансформаторов и от
числа грозовых часов в году, для всех
ОРУ ПС 20 и 35 кВ в районах числом грозовых
часов в году не более 20, а также для ОРУ
и ПС 220 кВ и ниже на площадках с эквивалентным
удельным сопротивлением земли в грозовой
сезон более 2000 Ом·м при числе грозовых
часов в году не более 20.
Здания
закрытых РУ и ПС необходимо защищать
от прямых ударов молнии в районах с
числом грозовых часов в году более 20.
Защиту
зданий закрытых РУ и ПС, имеющих
металлические покрытия кровли, следует
выполнять заземлением этих покрытий.
При наличии железобетонной кровли и
непрерывной электрической связи
отдельных ее элементов защита выполняется
заземлением ее арматуры.
Защиту
зданий закрытых РУ и ПС, крыша которых
не имеет металлических или железобетонных
покрытий с непрерывной электрической
связью отдельных ее элементов, следует
выполнять стержневыми молниеотводами,
либо укладкой молниеприемной сетки
непосредственно на крыше зданий, которая
выполняется в соответствии требованиями
к молниезащите зданий и сооружений 3
категории.
Для защиты от набегающих с линий грозовых волн используются:
защитные аппараты (РВ и ОПН), грозозащитные
тросы, заземления опор ВЛ, контур
заземления РУ, молниеотводы. Выбор и
координация этих мероприятий, как было
отмечено выше, осуществляется с помощью
ПУЭ и РД.
