4. Перенапряжения и защита от них
Перенапряжение – всякое повышение напряжения в электрической сети больше максимального рабочего U р.макс = U H + ( 0 , 2 ÷ 0 , 05 ) U H , в зависимости от класса напряжения. При перенапряжениях создаются тяжелые условия для работы изо- ляции, т. к. они могут во много раз превышать U р.макс . Перенапряжения подразделяются: 1) на внешние (грозовые); 2) внутренние (переходные процессы в электрических сетях). На рис. 4.1 приведена классификация перенапряжений.
| Перенапряжения | |||||||||
| Внешние | Внутренние | ||||||||
| Грозовые | Коммутационные | Квазистационарные | |||||||
| и стационарные | |||||||||
| ПУМ | Индуктированные | Приход волны с линии | Дуговые (к.з.) | Отключение трансформатора | АПВ линии | Включение линии или трансформатора | Параметрический резонанс | Феррорезонанс | Резонанс |
| Рис. 4.1. Классификация перенапряжений | |||||||||
Необходимо знать следующие характеристики перенапряжений: 1. Максимальное значение амплитуды напряжения при перенапря- жении U макс или кратность перенапряжений K = U макс . U р.макс 2. Длительность воздействия перенапряжения. 3. Форму кривой перенапряжений (апериодическая, колебательная, высокочастотная и др.). 4. Широту охвата элементов электрической цепи. п Все перечисленные характеристики имеют стохастическую природу и имеют значительный статистический разброс, который обязательно учитывается при расчетах. Для изоляции высоковольтных устройств низких классов напряжения ( U ≤ 220 кВ) наиболее опасными являются грозовые перенапряжения. Их изоляция выдерживает коммутационные перенапряжения любой кратности. 92
Для изоляции высоковольтных устройств высоких и сверхвысоких классов напряжения ( U > 330 кВ) наиболее опасными являются коммутационные перенапряжения. Поэтому на низких классах напряжения ограничивают специальными устройствами только грозовые перенапряжения, а на высоких классах принудительно ограничивают и внутренние перенапряжения.
4.2. Внутренние перенапряжения
Наиболее многообразны внутренние перенапряжения. Причины возникновения внутренних перенапряжений очень разнообразны (отключение линии электропередач, трансформатора и другие переключения; обрывы фаз; КЗ, перекрытие и пробой изоляторов). Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями энергии, запасенной в элементах сети, или при изменении поступающей энергии от источников энергии (генераторы при изменении первоначальных параметров). Элементы электрической сети: источники энергии; накопители энергии (конденсаторы, катушки индуктивности); поглотители энергии (активные сопротивления, корона, проводимость изоляции). Внутренние перенапряжения делятся на коммутационные, квазистационарные (установившиеся), стационарные. Условно развитие перенапряжения графически представлено на рис. 4.2. I стадия – переходный процесс (коммутационные перенапряжения). Длится несколько периодов. II стадия – условно установившееся состояние (квазистационарная). Переходный процесс закончился, но параметры цепи другие, поэтому установилось высокое напряжение, а регуляторы напряжения на генераторах еще не успели сработать. III стадия – работа регуляторов напряжения у генераторов. Снижение напряжения до нового установившегося рабочего напряжения. Увеличение длины и класса напряжения линии приводит к увеличению энергии в элементах сети и, как следствие, к увеличению кратности перенапряжений. В связи с этим для линий класса U > 330 кВ осуществляется принудительное ограничение перенапряжений до уровней: 30 кВ – К п = 2,7; 500 кВ – К п = 2,5; 750 кВ – К п = 2,2; 1150 кВ – К п = 1,8.
Источник
4. Перенапряжения и защита от них
Перенапряжение – всякое повышение напряжения в электрической сети больше максимального рабочего U р.макс = U H + ( 0 , 2 ÷ 0 , 05 ) U H , в зависимости от класса напряжения. При перенапряжениях создаются тяжелые условия для работы изо- ляции, т. к. они могут во много раз превышать U р.макс . Перенапряжения подразделяются: 1) на внешние (грозовые); 2) внутренние (переходные процессы в электрических сетях). На рис. 4.1 приведена классификация перенапряжений.
| Перенапряжения | |||||||||
| Внешние | Внутренние | ||||||||
| Грозовые | Коммутационные | Квазистационарные | |||||||
| и стационарные | |||||||||
| ПУМ | Индуктированные | Приход волны с линии | Дуговые (к.з.) | Отключение трансформатора | АПВ линии | Включение линии или трансформатора | Параметрический резонанс | Феррорезонанс | Резонанс |
| Рис. 4.1. Классификация перенапряжений | |||||||||
Необходимо знать следующие характеристики перенапряжений: 1. Максимальное значение амплитуды напряжения при перенапря- жении U макс или кратность перенапряжений K = U макс . U р.макс 2. Длительность воздействия перенапряжения. 3. Форму кривой перенапряжений (апериодическая, колебательная, высокочастотная и др.). 4. Широту охвата элементов электрической цепи. п Все перечисленные характеристики имеют стохастическую природу и имеют значительный статистический разброс, который обязательно учитывается при расчетах. Для изоляции высоковольтных устройств низких классов напряжения ( U ≤ 220 кВ) наиболее опасными являются грозовые перенапряжения. Их изоляция выдерживает коммутационные перенапряжения любой кратности. 92
Для изоляции высоковольтных устройств высоких и сверхвысоких классов напряжения ( U > 330 кВ) наиболее опасными являются коммутационные перенапряжения. Поэтому на низких классах напряжения ограничивают специальными устройствами только грозовые перенапряжения, а на высоких классах принудительно ограничивают и внутренние перенапряжения.
4.2. Внутренние перенапряжения
Наиболее многообразны внутренние перенапряжения. Причины возникновения внутренних перенапряжений очень разнообразны (отключение линии электропередач, трансформатора и другие переключения; обрывы фаз; КЗ, перекрытие и пробой изоляторов). Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями энергии, запасенной в элементах сети, или при изменении поступающей энергии от источников энергии (генераторы при изменении первоначальных параметров). Элементы электрической сети: источники энергии; накопители энергии (конденсаторы, катушки индуктивности); поглотители энергии (активные сопротивления, корона, проводимость изоляции). Внутренние перенапряжения делятся на коммутационные, квазистационарные (установившиеся), стационарные. Условно развитие перенапряжения графически представлено на рис. 4.2. I стадия – переходный процесс (коммутационные перенапряжения). Длится несколько периодов. II стадия – условно установившееся состояние (квазистационарная). Переходный процесс закончился, но параметры цепи другие, поэтому установилось высокое напряжение, а регуляторы напряжения на генераторах еще не успели сработать. III стадия – работа регуляторов напряжения у генераторов. Снижение напряжения до нового установившегося рабочего напряжения. Увеличение длины и класса напряжения линии приводит к увеличению энергии в элементах сети и, как следствие, к увеличению кратности перенапряжений. В связи с этим для линий класса U > 330 кВ осуществляется принудительное ограничение перенапряжений до уровней: 30 кВ – К п = 2,7; 500 кВ – К п = 2,5; 750 кВ – К п = 2,2; 1150 кВ – К п = 1,8.
Источник
4. Перенапряжения и защита от них
Перенапряжение – всякое повышение напряжения в электрической сети больше максимального рабочего U р.макс = U H + ( 0 , 2 ÷ 0 , 05 ) U H , в зависимости от класса напряжения. При перенапряжениях создаются тяжелые условия для работы изо- ляции, т. к. они могут во много раз превышать U р.макс . Перенапряжения подразделяются: 1) на внешние (грозовые); 2) внутренние (переходные процессы в электрических сетях). На рис. 4.1 приведена классификация перенапряжений.
| Перенапряжения | |||||||||
| Внешние | Внутренние | ||||||||
| Грозовые | Коммутационные | Квазистационарные | |||||||
| и стационарные | |||||||||
| ПУМ | Индуктированные | Приход волны с линии | Дуговые (к.з.) | Отключение трансформатора | АПВ линии | Включение линии или трансформатора | Параметрический резонанс | Феррорезонанс | Резонанс |
| Рис. 4.1. Классификация перенапряжений | |||||||||
Необходимо знать следующие характеристики перенапряжений: 1. Максимальное значение амплитуды напряжения при перенапря- жении U макс или кратность перенапряжений K = U макс . U р.макс 2. Длительность воздействия перенапряжения. 3. Форму кривой перенапряжений (апериодическая, колебательная, высокочастотная и др.). 4. Широту охвата элементов электрической цепи. п Все перечисленные характеристики имеют стохастическую природу и имеют значительный статистический разброс, который обязательно учитывается при расчетах. Для изоляции высоковольтных устройств низких классов напряжения ( U ≤ 220 кВ) наиболее опасными являются грозовые перенапряжения. Их изоляция выдерживает коммутационные перенапряжения любой кратности. 92
Для изоляции высоковольтных устройств высоких и сверхвысоких классов напряжения ( U > 330 кВ) наиболее опасными являются коммутационные перенапряжения. Поэтому на низких классах напряжения ограничивают специальными устройствами только грозовые перенапряжения, а на высоких классах принудительно ограничивают и внутренние перенапряжения.
4.2. Внутренние перенапряжения
Наиболее многообразны внутренние перенапряжения. Причины возникновения внутренних перенапряжений очень разнообразны (отключение линии электропередач, трансформатора и другие переключения; обрывы фаз; КЗ, перекрытие и пробой изоляторов). Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями энергии, запасенной в элементах сети, или при изменении поступающей энергии от источников энергии (генераторы при изменении первоначальных параметров). Элементы электрической сети: источники энергии; накопители энергии (конденсаторы, катушки индуктивности); поглотители энергии (активные сопротивления, корона, проводимость изоляции). Внутренние перенапряжения делятся на коммутационные, квазистационарные (установившиеся), стационарные. Условно развитие перенапряжения графически представлено на рис. 4.2. I стадия – переходный процесс (коммутационные перенапряжения). Длится несколько периодов. II стадия – условно установившееся состояние (квазистационарная). Переходный процесс закончился, но параметры цепи другие, поэтому установилось высокое напряжение, а регуляторы напряжения на генераторах еще не успели сработать. III стадия – работа регуляторов напряжения у генераторов. Снижение напряжения до нового установившегося рабочего напряжения. Увеличение длины и класса напряжения линии приводит к увеличению энергии в элементах сети и, как следствие, к увеличению кратности перенапряжений. В связи с этим для линий класса U > 330 кВ осуществляется принудительное ограничение перенапряжений до уровней: 30 кВ – К п = 2,7; 500 кВ – К п = 2,5; 750 кВ – К п = 2,2; 1150 кВ – К п = 1,8.
Источник