а схема для визначення перепаду напруги між РВ та ізоляцією Р
Якщо розрядник встановлений поряд з ізоляцією (кілька метрів), то напруга на ізоляції (С) дорівнює напрузі на ізоляцією (С) дорівнює напрузі на РВ. Так як характеристики РВ скоординовані з імпульсними характеристиками та ізоляції, то іюляція захищена від грозових перенапруг. Але на підстанціях розрядник повинен захищати всю ізоляцію ОРУ, в загальному випадку знаходиться на відстані l від розрядника (Малюнок 5.6). Між РВ та ізоляції виникає перепад напруги? u, залежність якого від параметрів схеми і хвилі розглянуті на схемі (Малюнок 5.7). Набігаюча хвиля має косокутну форму з фронтом довжиною tфр і крутизною (фронту a=u0/tфр. Хвильовий процес у схемі розділяється на дві стадії до і після спрацьовування РВ.
Малюнок 5.7 - Криві напруги на розряднику up та ізоляції uc
До спрацьовування РВ хвиля проходить повз нього без заломлення. Напруга на ємності:
(5.9)
де T=zC. Ємність С згладжує фронт хвилі.
Напруга на РВ до приходу відбитої від ємності хвилі, тобто до моменту, змінюється за законом uр=2at. При t gt; 2? напруга і знаходиться накладенням хвилі 2at і відбитої хвилі від ємності хвилі. Максимальна напруга на ємності (ізоляції), визначене за пробивному напрузі РВ (Uпр) одно:
(5.10)
Значення? u визначається побудовою на рис. 14.3. У разі Uпр lt; u * напруга на ізоляції не досягне Uпр. У цьому виявляється сприятливий ефект ємності С. При часу t gt; t * напруга на ізоляції вже вище Uпр. У міру заряду ємності перепад напруги прагне до значення:
. (5.11)
З цього випливає, що? u тим менше, чим менше крутизна набігає хвилі (а) і відстань l, а також чим більше місткість захищається ізоляції. Таким чином, розрядник на підстанції має певну зону захисту, залежну від характеристик ізоляції і РМ і параметрів набігає хвилі.
При прямому ударі блискавки в дроти або при зворотному перекритті в місці удару виникає хвиля, фронт якої може бути прийнятий практично прямокутним. Після пробігу відстані L фронт хвилі під дією імпульсної корони подовжується з нульового значення по довжині:
, (5.12)
де u0 - амплітуда набігає хвилі;
В - емпіричний коефіцієнт.
Крутизна фронту при цьому знижується з? до a=u0/tфр. Після підстановки (5.12), отримаємо:
(5.13)
Припустимо, що при обраному місці установки РВ на підстанції, тобто при заданих відстанях l від РВ до ізоляції, розрахунком встановлено, що розрахункова а набігає хвилі не повинна перевищувати адоп. Тоді з (5.7) знаходимо розрахункову довжину, так званої, небезпечної зони на лінійному підході, тобто зони, в якій не допустимо поява прямокутної хвилі:
(5.14)
де з=300 м/мкс;
У-виражено в 1/кВ;
адоп виражено в кВ/мкс.
Отже, для того щоб обмежити струм через РВ і тим самим забезпечити його успішну роботу, необхідно виключити прямі удари в дроти лінії поблизу підстанції або різко зменшити ймовірність таких ударів. З цією метою ділянки ліній довжиною 1 ... 3 км, що примикають до підстанції (підходи), повинні захищатися від прямих ударів тросовими громовідводи. Якщо лінія захищена тросами по всій довжині, то на прилеглих до підстанції підходах особливо ретельно виконуються вимоги грозозахисту (малі кути захисту тросів, низькі опору заземлення опор).
Принципові схеми грозозахисту підстанцій наведені на малюнку 5.8. Схема на малюнку 5.8.а відноситься до випадку, коли відповідна до підстанції лінія виконана на дерев'яних опорах без троса, який підвішується тільки в межах захищеного підходу. Так як на дерев'яних опорах спуски від тросів до заземлювачів розташовуються на стійках,
міцність ізоляції відносно землі опори з тросами істотно знижується. Наприклад, для лінії 110 кВ ізоляція (гірлянда і ділянка траверси довжиною 2 м) має міцність близько 850. ..900 кВ, що приблизно в 3 рази менше середнього розрядної напруги звичайних дерев'яних опор, тобто захищений підхід є місцем з ослабленою ізоляцією, тому на його початку на кожній фразі встановлюються трубчасті розрядники PT1. На вводі підстанції іноді встановлюється другий комплект трубчастих розрядників Рт2 або РВ, який принципової ролі в грозозащіте підстанції не грає і служить для захисту лінійного вимикача в тих випадках, коли він розімкнений, а лінія знаходиться під напругою.
Схема грозозахисту ліній на металевих опорах, захищених тросами по всій довжині (Малюнок 5.8.6), відрізняється від схеми на малюнку 5.8.а тільки тим, що відпадає необхідність в установці розрядників РТ.
На потужних і вітчизняних гідроста...
