молниезащита подстанций

Применение
полимерных
разрядников для молниезащиты
линий
электропередачи
и
надежности работы оборудования
35 и 110 кВ
2014 г.
изолятороввоздушных
повышения
подстанций
А.Г. Золотых,
Е.Ю. Енькин,
Г.В. Подпоркин
ОАО "НПО "С тример"
Ф.Х. Халилов
СПбГПУ
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
Полимерные изоляторы-разрядники (ПИРМК)
35 и 110 кВ – это защитные аппараты, сочетающие в
себе свойства:
1. подвесного стержневого изолятора;
2. разрядника.
Рассмотрим вопросы применения ПИРМК для
повышения показателей надежности молниезащиты
подстанций 35 и 110 кВ.
2
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
Класс напряжения
подстанции
Кол-во подстанций, шт.
35 кВ
Более 20 000
110 кВ
Более 10 000
Традиционные защитные аппараты:
60% - вентильные разрядники
40% - ОПН
3
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
Объем
Uном, кВ
информации,
ПС х лет
Тэ, лет
Для ПС с
Для ПС с
нормальной
дефектной
изоляцией
изоляцией
35
74000
480
310
110
76500
700
400
Основные причины:
1.
Снижение прочности изоляции электрооборудования (на 15÷20%)
2.
Ухудшение характеристик средств молниезащиты
3.
Проблемы с сопротивлениями заземляющих устройств
4.
Отсутствие молниезащитного троса на подходах к подстанциям
4
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
I вариант: Lп = Lр-р + Lтр
II вариант: Lп = Lр-р
III вариант: Lп = 0
5
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
Установка ПИРМК позволяет:
- снизить вероятность возникновения к.з. вблизи подстанций;
- облегчить работу выключателей;
- уменьшить токовые нагрузки на ЗУ опор и подстанций;
- снизить вольт-секундную характеристику (ВСХ) воздушных
линий электропередачи (ВЛ) на подходах и тем самым улучшить
молниезащиту подстанций.
6
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
𝑙кр = 𝑡кр ·
ℎср
0,5ℎср +8𝑈кр
− длина троссового подхода к подстанции
7
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПИРМК
Снятие вольт-секундной характеристики ПИРМК-35
8
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПИРМК
Снятие вольт-секундной характеристики ПИРМК-110
9
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИЙ
ПИРМК уменьшает область опасных волн и улучшает
молниезащиту подстанции в 1,5 ÷ 2,2 раза.
10
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ТЭО МОЛНИЕЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИЙ
35 КВ С УЧЕТОМ ПРИМЕНЕНИЯ ПИРМК НА ПОДХОДАХ
Экономия на приведенных годовых затратах при установке
ПИРМК-35 на подходах к подстанциям 35 кВ
Тип подстанции
Тупиковая
Деревянные опоры,
тыс. руб./год
30
Металлические опоры,
тыс. руб./год
50
Проходная
30
60
Многофидерная
65
160
11
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ТЭО МОЛНИЕЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИЙ
35 КВ С УЧЕТОМ ПРИМЕНЕНИЯ ПИРМК НА ПОДХОДАХ
Экономия на приведенных годовых затратах при установке
ПИРМК-110 на подходах к подстанциям 110 кВ
Тип подстанции
Деревянные опоры,
тыс. руб./год
Металлические опоры,
тыс. руб./год
Тупиковая
23
65
Проходная
24
90
Многофидерная
25
130
12
Применение изоляторов-разрядников для молниезащиты воздушных линий
электропередачи и повышения надежности работы оборудования подстанций.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Молниезащита подстанций 35 и 110 кВ может быть улучшена
применением защитных аппаратов нового типа − полимерных
изоляторов-разрядников мультикамерных (ПИРМК).
2. При установке ПИРМК на подходах к подстанциям 35 кВ и 110 кВ
достигается экономия на приведенных годовых затратах в
расчете на одну подстанцию.
13
Опыт эксплуатации ГИРМК на ВЛ 35, 110 и 220 кВ.
Спасибо за внимание!
14