В. Красник - Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств
В силу своей значительной массы подвесные заградители раскачиваются при сильном ветре, что может привести к нарушению креплений и падению заградителей.
На практике часто имеют место нарушения контактных соединений, а также излом жил проводов вблизи контактных зажимов заградителей, что приводит к обрыву и перегоранию проводов.
Верхняя обкладка конденсатора связи находится под фазным напряжением, а нижняя заземлена через фильтр присоединения. Поэтому падение фазного напряжения происходит на сопротивлении всех элементов конденсатора и фильтра присоединения.
Если в последовательной цепи конденсатор — фильтр присоединения — земля произойдет обрыв, то в схеме появится опасное напряжение. Поэтому для безопасного производства ремонтных работ на фильтре без снятия напряжения с ЛЭП или при эксплуатации необходимо включать заземляющий разъединитель; при этом следует заземлить нижнюю обкладку конденсатора.
Любые работы на конденсаторах связи, находящихся под напряжением, а также касание изолирующей подставки или ее фланцев недопустимы даже при включенном заземляющем разъединителе.
5.4. Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений
Разрядник — это устройство, содержащее два или несколько электродов, предназначенное для возбуждения разряда в определенных условиях (СТ МЭК 50(151)—78).
Вентильные разрядники (РВ) типов РВП, РВС, РВМ, РВМГ, РВМК применяются для ограничения перенапряжений, воздействующих на изоляцию ПС.
Основными элементами РВ являются искровой промежуток и последовательно включенный с ним нелинейный резистор. Искровой промежуток отделяет токоведущие части от заземления, а при появлении импульса перенапряжений срезает волну опасного перенапряжения, обеспечивая при этом гашение дуги тока, проходящего вслед за импульсным током, при первом прохождении его через нулевое значение.
Искровой промежуток разрядника на соответствующий класс напряжения набирается из блоков искровых промежутков. Последовательно с блоками искровых промежутков включают нелинейные резисторы из вилитовых, а у разрядников высших классов напряжения — тервитовых дисков, собранных в блоки. Диски обладают свойством изменять сопротивление в зависимости от значения приложенного к ним напряжения. С увеличением напряжения сопротивление их уменьшается, что способствует прохождению больших импульсных токов при небольшом падении напряжения на разряднике.
Сопротивление резисторов подбирают таким образом, чтобы они ограничивали сопровождающий ток промышленной частоты до 80—100 А.
Диски нелинейных резисторов во влажной атмосфере резко ухудшают свои характеристики. Поэтому все элементы РВ размещают в герметичных фарфоровых покрышках, герметичность которых обеспечивается тщательным армированием фланцев и уплотнением торцевых крышек озоностойкой резиной.
РВ работоспособны только при наличии надежного заземления нижнего фланца. При его отсутствии разрядник работать не будет.
Эффективность защиты с помощью РВ определяется расстоянием от них до защищаемого оборудования: чем ближе к защищаемому оборудованию они установлены, тем эффективнее их защита.
Наблюдение за работой РВ осуществляется по показаниям регистраторов срабатывания, которые включаются последовательно в цепь разрядник — земля, и через них проходит импульсный ток. При появлении в смотровом окошке регистратора срабатывания риски регистратор перезаряжают, то есть меняют плавкие вставки.
При осмотрах РВ обращают внимание на целостность фарфоровых покрышек, армировочных швов и резиновых уплотнений.
Грязь на поверхности покрышек искажает распределение напряжения вдоль разрядника, что может привести к его перекрытию.
Аналогичная картина может иметь место, если не покрашены головки и гайки болтов: вследствие этого на поверхности фланцевых покрышек могут появиться подтеки ржавчины.
Представляет опасность высокая трава вблизи разрядника, которая может зашунтировать его нижние элементы.
Повреждения могут быть и внутри разрядника, а именно: разрывы в цепях шунтирующих резисторов; увлажнение дисков последовательных резисторов и др.
В соответствии с требованиями правил безопасности при эксплуатации электроустановок все виды работ на разрядниках должны производиться с лестниц-стремянок; применение приставных лестниц недопустимо.
Заземлять присоединение разрядника следует стационарными заземлителями, а при их отсутствии — переносными заземлениями, устанавливаемыми вблизи разъединителей.
Ограничители перенапряжений (ОПН) предназначены для защиты электрооборудования электрических сетей переменного тока с изолированной или компенсированной нейтралью от грозовых и коммутационных перенапряжений в соответствии с их вольт-амперными характеристиками и пропускной способностью.
Конструктивно ОПН представляет собой высоконелинейное сопротивление (варистор), заключенное в высокопрочный герметизированный корпус. При возникновении волн перенапряжения сопротивление варисторов изменяется на несколько порядков (от десятков Ом до МОм) с соответствующим возрастанием тока от миллиампер при воздействии рабочего напряжения до тысяч ампер при воздействии волны перенапряжения. Этим объясняется защитное действие ОПН, а высоконелинейная вольтамперная характеристика варисторов позволяет реализовать низкий защитный уровень для всех видов перенапряжений и отказаться от использования искровых промежутков, характерных для традиционных разрядников, со всеми соответствующими преимуществами.
Отсутствие искрового промежутка обеспечивает постоянное подключение ОПН к защищаемому оборудованию.
Область применения ОПН чрезвычайно велика. Они применяются для защиты электрооборудования ПС открытого и закрытого типа, кабельных сетей, ВЛ, генераторов, СК и электродвигателей сетей собственных нужд электростанций и промышленных предприятий, батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности и фазокомпенсирующих устройств, оборудования электро-подвижного состава, устройств электроснабжения и контактной сети переменного и постоянного тока электрифицированных железных дорог, электрооборудования специализированных промышленных предприятий (химической, нефтяной, газовой промышленности и др.).
При отсутствии искровых промежутков через резисторы в нормальном режиме проходит малый ток проводимости, обусловленный напряжением сети.
Длительное прохождение тока проводимости приводит к старению оксидно-цинковой керамики. Поэтому при эксплуатации проверяется величина тока проводимости и не допускается его увеличение до значений, при которых может возникнуть тепловой пробой резисторов и выход ОПН из строя.
Резисторы ОПН для напряжений 35-500 кВ размещают в герметичных одноэлементных фарфоровых покрышках. Высота ОПН примерно равна высоте опорных изоляторов того же класса.
5.5. Обслуживание токоограничивающих реакторов
Токоограничивающий реактор — это электрический аппарат, предназначенный для ограничения ударного тока КЗ, а также для поддержания напряжения на шинах ПС при повреждении за реактором.
Реактор — это катушка с постоянным индуктивным сопротивлением, включенная в цепь последовательно. В нормальном режиме на реакторе падение напряжения составляет порядка 3–4 %, что вполне допустимо. В случае КЗ большая часть падения напряжения приходится на реактор. Значение максимального ударного тока КЗ im рассчитывается по следующей формуле:
im = 2,54 / (100/Ар %), (5.3)
где Iн — номинальный ток сети;
Хр — реактивное сопротивление реактора.
Из формулы (5.3) видно, что чем выше реактивное сопротивление, тем меньше значение максимального ударного тока в сети.
При больших токах у катушек со стальными сердечниками происходит насыщение сердечника, что резко снижает реактивность, и, как следствие, реактор теряет свои токоограничивающие свойства. По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников, несмотря на то что при этом для поддержания такого же значения индуктивности (реактивность прямо пропорциональна индуктивному сопротивлению катушки) их приходится делать больших размеров и массы.
Различают бетонные и масляные реакторы.
Бетонные реакторы, как правило, внутренней установки используются на напряжениях до 35 кВ. Бетонный реактор представляет собой концентрически расположенные витки изолированного многожильного провода, залитого в радиально расположенные бетонные колонки. Бетон выпускается с высокими механическими свойствами. Все металлические детали реактора изготавливаются из немагнитных материалов. В случае больших токов применяют искусственное охлаждение. Фазные катушки располагают так, чтобы при собранном реакторе поля катушек были расположены встречно, что необходимо для преодоления продольных динамических усилий при КЗ.
