Ограничители перенапряжений.

Основной недостаток вентильных разрядников связан с тем, что резисторы на основе карборунда обладают сравнительно невысокой нелинейностью. Снижение защитного отношения РВ (U_ост / √2 U_гаш ) достигается ценой значительного усложнения искровых промежутков

Разработанные в последнее время в СССР и за рубежом резисторы на основе окиси цинка обладают значительно большей нелинейностью, чем резисторы на основе карборунда. Это позволило создать новый тип защитного аппарата - нелинейный ограничитель перенапряжений (ОПН). В ограничителях перенапряжений в силу очень большой нелинейности характеристики резистора сопровождающий ток при рабочем напряжении имеет значение долей миллиампера, что безопасно для защитного аппарата и не создает заметных потерь энергии. Поэтому ОПН выполняются без искровых промежутков.

По сравнению с вентильными разрядниками ограничители перенапряжений обладают следующими преимуществами:

• глубоким уровнем ограничения всех видов перенапряжений;
• отсутствием сопровождающего тока после затухания волны перенапряжения;
• простотой конструкции и высокой надежностью в эксплуатации;
• стабильностью характеристик и устойчивостью к старению;
• способностью к рассеиванию больших энергий;
• стойкостью к атмосферным загрязнениям;
• малыми габаритами, весом и стоимостью.

33. Защита вращающихся машин от перенапряжений

Рис. 7. Схемы защиты вращающихся машин, работающих на воздушную сеть.

а — схема защиты с воздушным подходом; б — схема с использованием защитных свойств кабельной вставки; е — схема с воздушным подходом и реактором.

Для ограничения крутизны, обусловливающей напряжения на междувитковой изоляции, параллельно разряднику включается конденсатор емкостью 0,25—0,5 мкФ.

Принципиальная схема защиты генератора, присоединенного непосредственно к воздушной линии, представлена на рис. 7, а. Так как линии 3—10 кВ имеют одностоечные опоры и подвеска тросов удорожает стоимость линии, то подход на участке длиной 300-500м защищается отдельно стоящими стержневыми молниеотводами, что исключает также возможность обратного перекрытия, и ТР. Если линия проходит по застроенной местности или рядом с другими линиями передачи, то установки молниеотводов не требуется, так как в этих случаях вероятность поражения линии мала. При длине подхода 500—600 м сопротивления заземления трубчатых разрядников должны быть порядка 5 Ом; если выполнить это требование невозможно, нужно установить еще один комплект трубчатых разрядников (на другой опоре). При меньших сопротивлениях заземления подход может быть короче.

Очень часто между линией и шинами генераторного напряжения имеется кабельная вставка длиной около 100 м, которая может быть использована для улучшения грозозащиты машин. Для этой цели используется схема на рис. 7, б. При срабатывании разрядника, установленного в месте перехода воздушной линии в кабель, жила кабеля соединяется с оболочкой и они приобретают одинаковое напряжение относительно земли. Вследствие поверхностного эффекта ток вытесняется с жилы на оболочку кабеля Если кабель проложен непосредственно в земле, часть, тока стекает с оболочки в землю. В результате снижается амплитуду импульса, проходящего к машине. Схема с кабельной вставкой обладает большим уровнем грозоупорности при условии надежного срабатывания трубчатого разрядника РТ2. Это условие не всегда выполняется, так как коэффициент преломления при переходе воздушной линии в кабель примерно равен 0,1. Поэтому пробой разрядника возможен при непосредственном поражении молнией или при набегании с линии волн с максимальными значениями 400—500 кВ. Для обеспечения пробоя трубчатого разрядника его целесообразно удалить от места перехода воздушной линии в кабель на один-два пролета (разрядник РТ1 на рис. 7, б). Применение двух разрядников РТ1 и РТ2 повышает надежность схемы.

Улучшению грозозащиты способствует также реактор, включенный для ограничения токов к. з. (рис. 7, б). Индуктивность реактора снижает крутизну напряжения на обмотке машины и повышает напряжение со стороны линии, способствуя ускоренному срабатыванию разрядника РТ2 или РВ2 и ограничению максимального значения волны, приходящей с линии {РВ2 устанавливается в тех случаях, когда нельзя подобрать трубчатый разрядник, способный отключать большие токи к.з. у шин станции).

При одновременном использовании кабельной вставки и реактора получаются наиболее надежные схемы грозозащиты.