автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Исследование режимов работы нелинейных ограничителей перенапряжений в кабельных сетях с изолированной нейтралью

•о * ,

КНР0ВСКИЯ ПОШЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ВИЛЬНЕР Александр Вшторович .

УДК €2*1.3.01о.Э8

I ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ НШНЕЯШЯ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕИАПРЯЖШЙ В КАБЕЛЬНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЫ)

*

Специальность 05.14.02 - Электрические станции (электрическая часть), сета, электроэнергетические системы и управление ими

Автореферат днссзртации на соискание ученой степени • кандидата технягг>ских наук

Санкр-Петербург, 1991

Работа выполнена на кафедро "Электрические системы" Кировского политехнического института

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор И.А.Груздев

Научный консультант - кандидат технических наук,

доцент Ю.О.Васюра

Официальные оппонента - доктор технических наук,

профессор ФД.Халилов

кандидат технических наук, доцент В.Н.Костин

I

Ведущее предприятие - Производственное энергетическое

объединение "Кировэнорго"

Защита диссертаций состоится * * ^^¿тЛ/ы 199 / г. в часов в ауд, главного здания на заседании

специализированного совета К 063.38.24 Санкт-Петербургского Государственного технического университета.

Ддрес{ 195251, г,Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29.

С диссертацией ыояно ознакомиться в ндашнтальной библиотеке университета.

Отзывы на автореферат в дцух вкземплярах с заваренной подписью просиы направлять по указанному адресу на >шя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан " п&.с/у^; 199/ г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук, доцент

А.И.Тадямбаев

кух ? " - \

| ОЕцАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ьность работы. Безаварийность и эксплуатационная гибкость основного технологического оборудования электрических станций в большой отзпэьи загасит от нагзкной работы их собственных нужд, в том числа, еысокоьольтных двигателей. В связи с этим задача погашения надежности сетей с изолированной нейтралью и долговеч -нсста работы в них электрических мяшн может быть определена как одна из важнейших проблем развития энергетики и электротехнической промышленности. ¡Сак . .оказывают исследования, повреждаемость шсоковольтних электродвигателей остается довольно шсокой, достигая на некоторых станциях уровня Щ5, причзм большую часть составляют повреждения при электрических воздействиях на изоляцию, в том та ела, и при перенапряжениях, на цолп механических повреждений и упущений в эксплуатации прт~о-[(ится 2-4$ псах повреждений.

Лзоляция высоковольтных электродвигателей собственных ¡у.тд электростанций подвергается воздействия высоких темпора-[ур, увлажненности, запыленности, загазованности. Поэтов ээ ¡адехность в большой степени определяется правильной коорди-1ациэ^ уровня изоляции, поддерживаемого профилактическими ис-мтянияма (2,9 [/грт ), о уровнем воздсЯстцупцих перенапряжений 1ри технологических и аварлйнше коиуутециях и загаяакиях на эшя (3-5 ).

Одним из порспсктивных устройств з этом смысле являются влинзйшэ ограни читала перенапряжений (ОПН) на базе гасоко-злшэйных оокидно-цинкоянх парнсторов. Благодаря отсутствии с-.сроплс промэт^уткоз, ОПН могут быть гнполнзта о лучшими за-

характеристиками, чем вентилькмэ разрядники. Тем на знее, д?;-П!иэ о возможных режимах их работа, например, при пмыкзнлях на оемлэ, явллзэтея еоЕзрсешо нецоста-точиши. Кро-з того, отсутстз^от методика подхода к габору характеристик 11, моста уета^вян их в еэта, определения гх оптамалыгых црелтеристак в зависимости от защищаемого объекта. В связи отам, денная работа, посещенная аналитическое и эксиери-жтальному исследовании режимов работу ОПН а кабельных сетях

с изолированной нейтралью, является весьма актуальной.

Актуальность теш исследований подтверждается такие активными работами по снижению повреждаемости высоковольтных электродвигателей собственных нувд электростанций, проводимыми ССЮЗТЕХЭНЕРГО и его отделениями, а тпкже работа!.«, проводимыми ВШШИЭнергопромом, ТЕШ ом и другими организациями по созданию унифицированного проектного решения по режиму работы нейтрали сети собственных нужд теплоэлектроцентралей, а также материалами совместного совещания ряда организаций во ВН.Ш-Энергопроме 13-15.02,90 г.

Цель работы.

Целью диссертации является разработка вопросов, связанных с применением нелинейных ограничителей перенапряжений в сетях с высоковольтными двигателями, а также обоснованием оптимальных характеристик ограничителей для этих сетей. В соответствии с этим для достижения поставленной цели в работе ставились и решались следущие задачи:

- проведение теоретических и експериментальных исследовали.' стационарных и квазистационнрных повышений напряжения в сетях 6 кБ о высоковольтными двигателями;

- исследование режимов работ ограничителей при замыканиях на земле в сетях с большими и малыми емкостными токами;

- обоснование необходимого состава требований к ОЩ в зависимости от защищаемого объекта и места установим СШ в сети;

- формулировка технических требований к СШ для сетей собственных нужд электростанций;

- проведение промышленных и лабораторных исследований режимов работы ОПН, обобщение опыта експлуатации экспериментальных образцов ОШ в сетях собственных нужд электростанций.

Методы исследований.

Исследование перенапряжений в кабельных сетях с изолированной нейтралью и режимов работе в них нелинейных ограничителей осуществлялось путем их регистрации в сетях собственных нужд, электростанций и с помощью расчетов электромагнитных переходных процессов на ЭВМ. Исследование стационарных и квазистационарных повышений напряжения проводилось на ЭВМ и экспериментально.

Научная новизна.

В диссертации разработана методика выбора характеристик и обоснования использования ОПН в кабельных сетях с изолированной нейтралью и определены технические требования к ОГН в зависимости от защищаемого объекта и места установки ОПН в сети.

Определены зависимости амплитуд и формы импульсов токов ОПН при перемежвщихся заныканиях на землю от индуктивного сопротивления источника питания и эквивалентной емкости сета.

Установлено, что при выборе характеристик ОПН определя-вдими являются токовые нагрузки на них при ограничении дугот шх перенапряжений.

Практическая ценность.

По результатам исследований (формулированы технические требования к ОПН, на основании которых разработаны и изготовлены промышленным способом экспериментальные партии нелинейных ограничителей перенапряжений для сетей собственных нужд ряда электростанций. Сформулированные технические требования, которые утверящены Главтехуправлением. Минэнерго СССР, предложены для использования в унифицированном решении по режиму работа нейтрали сета собственных нужд ТЭЦ, разрабатываемом ВНИПИЗнергопромом и другими организациями.

Апробация работы.

Основгллз положения диссертации доклеивались и обсуждались на конференциях "Теоретические и олектрсфизические проблемы повышения надежности и долговечности изоляции сетей с изолированной и резонансно-заземленной нейтралы)" (Таллинн, 1539), "Научно-технический потенциал вузов - народному хозяйству" (Киров, 1989), "Повышение эффективности работа энергосистем" (Киров, 1990), а также на конференциях в гг. Ленинграде (1987), Челябинске (1987).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, основные из котогжщ приведена в сгп!ске публикаций.

Объем работа.

Диссертационная работ** изложена на 140 страницах ыаии-нописного текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на С8 страницах; состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 129 наименований и пяти приложений, включая материалы.с внедрении.

При работе на,,-, '\иссортацией автор пользовался научними ; консультациями кандидата технических наук, доцента Ю.Ф.За-сюри. " . ,

; .¿¡и ..., , . • .. : ч-

КРАТКСЕ РАБОТЫ

: Во РЕодении и первой глава обг^ношвается важность и актуальность проблеш, формулируются основные задачи исследования. Обследование нескольких станций и анализ литературы показали, что уровень повреждаемости высоковольтных электродвигателей с.н. на некоторых электростанциях достигает величинь* 16/, от числа у станов, энных, причем большая часть приходится на повреждения при электрических воздействиях. При анализе повр: (давности прксоединениГ с двигателями показано, что в ..роцессе эксплуатации двигатели гювревдаются значительно чаце кабелей, а при профилактических испытаниях

наблюдается обратное явление. Это свидетельствует, с одной стороны, о недостаточной эффективности профилактических испытаний, а с другой стороны, об отсутствии координации уровня изоляции, поддергиваемого профилактическими испытаниями с уровнем воздействующих перепад трясений. Исследования показали, что наиболзе часто двигатели повреждаются при замлса-ниях на землю, причем в некоторых случаях ситуация развивается так, что приводит к поврзждения нескольких двигателей (многоместным повреждениям). Обзор перенапряжений и средств их ограничения показали, что в процессе эксплуатации изоляция двигателей может подвергаться воздействию перенапряжений (до 4-5 \Jcpm и вктэ), значительно превыящацих уровень изоляции двигателя, поддержигаемый профилактическими испытаниями (2 ,9 (/<,0,* ) .

Применяемые в настоящее время для защита сетей с.н. от перенапряжений магнитовентильные разрядники типа РВРД к РВМ-Ш имеют пробивные напряжения на частоте 50 Гц и осталь щиеся напряжения (4,1-4,9 ), также значительно превы-шаюцие указанный уровень изоляции, т.е. с их помощью невозможно добиться требуемой горбины ограничения перенапряяений при технологических и аварийных коммутациях и замыканиях на . землю. В связи с этим задача разработки эффективных средств защита от пэреналряжэний является весьма актуальной. Одними из перспективных устройств в этом с?,меле могут стать нелинейные ограничители перенапряжений, однако, их внедрение з кабелыапс сетях с изолированной нойтральи затруднено в связи о отсутствием исчерпывающ« донню; о режимах их работа при залмканияз: на земля, 'методики подхода я выбору характеристик ОПН, обоснования п- оптимального состава в зпгисимо-ста от заяргцозмого обтдкта :1 шета узтпноскн ОПН з езта. Крс:.:з того, отсутствуя? однозначно скорму ллроашшиз требо-спння для еэгай с.н. ЭЛ1?:1Тр0С?ГШ,Ч?..

Ро пторой глаза диссертация яроояализарозакч уровни напряжения на санах с.н. элоктровталциЗ и возмещение кваая-стацисиарннэ повышения напряжения з сетях з глсокозольяы-ми двигателями. Статистические исследования уровней напряжений на пинах с.н. нескольких электростанций показали, что

наиболее воооятно по«чпение напряжения на сборных ганг.т ■?=•> 5,6 кВ, которое и принято з ьачестзс налболького «гогусти-«'070 для ОПН.

Леслэдогмп'о л,гитлльностеЛ на- земля показа-

ло, что они, кал ягаяилс, но грзгшзют 3-10 :гшгу? (срсднлл 'длительность, порченная для ьосуольгих сокцяП с,и. ïiipoo-акоЛ ТЕ>Ц~1, есстагипа от 0:3 до 7,и кинута).

Г.яя спрочеленнл бозм<ш»х яс>з?.?Лтя? на Gill! при •?>;ст;шчогар>.гпс перадапрпсе»-ичх бялч рассмотрзни ралмкл лт~ эни»новекия серрорезслэнега;; nomacMiß напряжения a глт-i -•л.. 'J .участаги транctfopvatopоз нгпргтг-тл'чя и прл сбрзс-э грузки rôHôçaTcp:i.

На ряг. I предетаил^па одна из экспсриюналызг" з> аиллеграга '"взгсо: напря»еннН при су5гармониооскои рего?*г..ч-со. Ангина onerieret»*4! ïitaH«.»;: о'.'.плл-логрлмм »того явя'зр: i ч гозультатм wend» г п иаж^юпэниП ногазнг--»?, чго, сак rr-v-:лло, ИЗПП1ГТКЯЛ на J.nwx mi zw, i-o пгег^'маг.г лн.че^гс:о ЗНПЧЧЧИЛ.

lia гиг. 2 по«азш".«» паздгичогтп иапрт«с!«:й

¡м у»«!,«ас г{-нс['зюра лп по'-нол tJj<-c-j сто изгп'Ж!.

Uçn/cu I, Z, 3 tooïi^TCTi'-r-T нэтглш» нзпрл-"лс.:л ><*л г;гл-v.--MCSC ryrf.orcii3pfii.Tcj •Г12-КС-2, 'xTv-'jOO. 1Г>;лч> nri :.>г>

ta ноллнэчьнол нвгрузгл; Kiweo J; :>- 5 пос'роа:;] дл i "rr чг I онога^огоп п:п; зяу» и -к 1.пншат;! now г гмгкт.с •> ззюжаки^ блеюто'н тренер ин"onri. К.»« in»'.'o ил r-,;,, 2, кшллляал.'ллло эна^гнчя напгягелл i .пллтлглкт " i .;'f~-T ,-IJ.<

игл д'дя¥олм»а;т:: пъог-ьгчмч греенл X"! v.

r;'tTîji-- rir-иЛОЛ; ГЛ^ЛПГКЛЛЛ'НЛЛ ЧЛ-J ГЛрГЛЛ "УШ"'!

HMfa'icti. Т'гч л>'ГП(л онл<; :: v.iv. л улглл''*; v л-

or:":i ovn *:глтг-,х- ■"! л л, о* j i. /л-;л; „n.~»::i.4 : '■т-г.': т1-~лл г.:;/.-."I': л:лозг-!п><п -гг. te :*, \ : лл-*; ■ ¡"г: : z—

.чог'п ,-'-0:: ¡л-'Л- и-: л"1' ■! 'л-лл-- л лзл/. '-лл

■i -JГ". л лл;ьлз г: К-ЛЛ: п;л' < '"чл '. - '.•сл."'!-.'.- Л О-

¡'"h'r/a^ic^i!?- м\-:!1И!'}сгп:: ! .'Г,'

ллаглл 1 г-лл:- !от< :;oov:i Ci л лгл ^л-^-.л-лл: ' >л, "v-'.r- ¡тл. . •

ЛЛ "Л i- С'Л ГЛ Л.'/Л7.Л('Л 1|гл; Л1 ; УЛ1Л"-Л ГТ''¡ОГГ-'Л"!

'Î С;!?!. 'V МЛ :! ^ л].:! лл 'ЛЛ--

Перенапряжения при сбросе нагрузки генератора

о.е 1,4

1.3

1,2

I.I 1,0

и

/ s.

L \5

<

% ¿Л ч \ \ ■ i

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 с

Рис. 2

Иыцульсы тока в ОШ при дуговом эдшкьиии на землю

o.e.

и макс. 161А I

Р. Г / i i?.« ' у i i \ > 1

i . ' • 1 / \ / .. N 7 -V / \ \

/ / ;/ V wuco. I5A i

20

20,25

60

20,6 20 ,?5

Рис. 3

21 с 10"

мости от места установки его в сети, емкостаого тока сети, эквивалентного сопротивления источника.

На рис. 3 представлен фрагмент изменения напряжения и соответствующего ену изменения тока в фазе ОЛН при ограничении напряжений кратностью 3,2 U^m в сети с емкостным током 8,6 А. Как видно из рис. 3, импульсы имеют форму униполярной волны с фронтом около 70 мкс и длительностью до полураспада 150 мкс•

Анализ параметров импульсов токов при установке ОПН в различных точках сети показал, что при заданном уровне ограничения перенапряжений токовые нагрузки на ОШ определяются индуктивным сопротивлением источника питания и эквивалентной емкостью сети.

При установке в сети нескольких ОПН, имепцих одинаковая уровень ограничения, они работают практически параллельно, , что позволило предложить комплексный подход к групповой за- : щите сети, при котором на шинах с.н. устанавливается ОПН, рассчитанный на больше теки ограничения, принимающий на ' себя основную нагрузку при ограничении перенапряжений при дуговых зашканиях на землю, при этом ОШ, устанавливаемые на присоединениях, оказываются в более благоприятных условиях с точки зрения тскошх нагрузок и могут быть рассчитаны на меньпие токи. В этом случав токовые нагрузки на каждый аппарат окалываются в пропорциональной зависимости от числа ' колокрк его резисторов. Такой подход наиболее еффактивен при установке.ОПН с свтяс_с большими емностними токами, когда с помощью ОШ", созданиях на базе рярой колонки варисторов, невозможно добиться требуемого уровня ограничения перенапряжений о одновременным обеспечением его надежной работа, поскольку в »том случае токоеиэ нагрузки могут составлять несколько тысяч ампер. При групповой те зацита ата проблема мояет быть реаена.

Исследование режимов работы С!1Н в различных точках сенс "доказали, что при установке ОПН за длинным каболзм теп через 'него может ограничиваться волновим сопротивлением кабеля.

3 чотрартгу. глаг» разработана методика выбора характеристик 01IÍÍ и их применении п сета* с шсоковольткыми двиги-толлми. При разработке методики обоснованы тоглтческис трл-боьокия к ОНИ, определен ошиглалышЛ состав ккничвохи? тр>-tíCBcülrlíí П эаВЧСИКОСТО ОТ 3!М (И цаемл О обЬСНЛй.

1¡ро&наинэироианнне диапазоны ижэиж нагрузок на 0.1;' з иогп:: с высоковольтный! доигателнш показали , что токпбиз нагргузни на 0ÍÍH пс« погч^икамчмхся зз*шка»иогс на эсшга ям^-ютсп определяющими при ооосноильии технических характеристик Oliíl. При устакогку Olli на сбоыип капах в сетях со спешни-тельио неболыаи»*! емкостными тока»« на оамлп приблидеи'гга оценку амплитуд импульсов юков через наго при ограничении пэренапрякгний прч дугою* ашшанигх на земля молено проча-uocîïii г.о ьыражимию:

¡L - '"Л

■р ' ■

J , г; Í О * Lis

ran t''« , ЪГр - емгамтуда першапрьлешш и уровень огнг;>ш HKii ОШ; ¿г - индукчлэдость источника питания; С\> . С*г (.-«кость cora на пе»по к исад riasa'-»:,

Ka pi*.t. 4 показан.! uimicbvícci!: агииспуд имцулъсог- ,""ь-noL ъзъез ORI, построишь riD (I), з координатах )'-.- , С,- , Л ( )'л - ши^у.каигас;: солпомигские исчоодш.т., Сэ ~ о.-.-

"г '

fjíiiajií'íiwa;: paocwa;: емкости .см», -j - vok загачлнчл на Oí«»«) ГЛЛ случл« Li?/ *.' St'óLv:»' К í//» & •

Ki¡к воиааап»! исслс^оьаниа, пш огранячемп« riu;-öH,»nc-:-яыгой nr.;! дугоид; 'эелчкаш-.яж на декля до ypoi-ü.; ,Ь)

ivn a c3'îkx с e>-!COí TbíRj такси до 10. A Ci&l доют!.< lUttwisanji на mut.-ííbcu ïct.ok oO'iQ икс í: виплнтулол ,цс. д >: могу s &>5Ь на сОосн«« ct. 7s: , г аз т-

í)"<;HK¡:;;' кабикэкиа:. :t<:or4>j-aciю nn.iv«íu,K»c '

татке ко аиизсагэа, -.* í ; ¿ л г ■ -г; по с jr-¡, tttwiKiWr*<: ка иодну 1»S из, т«с как ига И8Н0ЙЬ»0И&".1И o,c»io?ü глт',?.-рс'ш его т>01:ч"г:.;н;:л сг.'осс-биог.ть цмг« о z'^ari-iao.-;-;

скол¿iü.'x тагдч œ-tep, кро>.а ît-гэ, пт-и -г;v-д:нс нко s:¡r>

сборн'гр; ЫИНЕД: L BÍOJ с/учае; hcbocíioí-MC» доачнцг. ''(сч:\'у0->с;й

.КГЦ'ИТ^'П.Н hr/гульсоз TOKOU ЧйрйЗ OIÜI nv::j г :»,^цлни!пс на земли

глубины ограничения во всех точках сети.

При установке ОШ непосредственно на двигателе в состав технических требований должно быть включено требование по ограничению высокочастотных перенапрякений, всзникагацих при коммутациях двигателей. Кроме того, должно быть предусмотрено обеспечение ограничителем заданного уровня ограничения на более короткой волне, например, 8/20 мко.

На основании проведенных исследований были сформулированы технические требования к ОПН для одной из электрических станций.

На основании сформулированных технических требований с учетом статистического анализа частота , длительности замыканий на землю, а также потока возможных при этом перенапряжений была выполнена оценка предполагаемого ресурса работы ОПН с указанными шве характеристиками при его эксплуатации в сетях с.н. электростанций. Расчете показали, уто срок службы ограничителя может быть не менее 20 лет.

В пятой главе обобщен опыт эксплуатации.экспериментальных образцов ОПН в сетях с.н. двух электростанций. На основании сформированных технических требований были разработаны, изготовлены и установлены в опытную эксплуатацию в сзта с.н. ТЭЦ-4 ЯЭО Кированерго 36 фаз нелинейных ограничителей перенапряжений типа 0ШС-6-Ю (нелинейный ограничителей перенапряжений для сета собстшнннх нужд на напряжение б кБ, одно-колонковый) к QIiKC-G-20 ( то кз, дцухколонкошй) на база ва-риеторов диаметром 28 мм на токи 100 и 200 А со следущими характеристиками (в скобках даны характеристики 0ПНС-6-20):

- остающееся иапрякешс при волне разрядного тока коммутационного импульса 1,2у2,5 кс с шпяит?-

дой 100 A IS,o;i2,5)c3

- остащезся напряжение npi: волна разрядного íoííg. коммутационного импульса 8/20 ыкс с амплитудой 1000 А . 16,5(15,6)кВ

- расчетный ток пр:'. ко:л,утационкшс первнапрязканигк, шдержизаемуй не менее £0 раз на волна

I,2/¿,5mc ' _ 70 (140) А,

на иолно С/20 мкс 1000(2000)А.

ОЛНС с указанными техническими характеристиками успишно проработали в сети с.н. ТЭЦ-4 в течение 5 лот, до замены их на образцу оштио-г.ромьгаленного изготовления. Эффективность работы О:.':.С с разработанными характеристиками подтвервдона снижением повреждаемости гисоксэсльтных электродвигателей при sawjK.J и та на гемл» практически вдвое. Длительная -эксплуатация ûiU-iC подтвердила также правильность подхода к выбору их характеристик.

¡¡а основании полученного опыта эксплуатации были сформулированы технические требования для сети с.»!. Троицкой ПОС. Г.ри этом для поил.онк». их надежности рабочая точка ва^сторов на коммутационно? волне была поднята на 5?. б фаз огштных образцов wj ¡И с указанными характеристиками проработали b месяцев в сети с.н. Троицкой ГРсГ,.

Одновременно с проведением опытной эксплуатации 0121 были выполнены раСоты по оценке величины энергии, рассеиваемой в C.iii при замыканиях на эемлп. Для этого были использованы результата регистрации переналряжэний на шинах с.н. одной иа секцк!1 Троицкой ГР£С. Регистрация осуществлялась с помацью разработанного' в Кировском политехническом HHCTOîyте пятиуровневого трехфазного регистратора лерени-прговний, подключенного к шинам с.н.

Расчете энергии, рассеиваемой в К'Л при ограничелии/ перенапряжений при переме:иш^ихся эамшшиях на зошп, основанные на экспериментальных данн»£^ перенапряжемте, _ . показали, что ее^вел'ичкна м^жет находиться в пределах 1214 кДя. Эта величина ц была принята в дальнейшем при проведении комплексных испытаний.

Ка рис. 5* представлены результаты расчета вероятностей 1 величины энергии, рассеиваемой о OIiII. Как гадно из pic. 5, в большинстве случаев величина рассеиваемой энергий ai длительно ниже указанных пределов.

Для опред'.ления з. 5ргетии~ской устойчивости uffl были проведены их комплексные испытания s у ел о тага, приближенны* к условиям рчальноЯ эксплуатации: многократное создсй-стгие импульсов тока с суммарной выделяемой энергией E-I5 кДж при повышении напряжения до максимально воэиг:ного ли-

13 ,

Вероятность распределения энергии, рассеиваемой в ОПН

р 1

\

\

• ---ж-1 - А

О; 2 4 6 8 10 ■ 12 14 кДж

Рис. 5

нейного (6,9 kB) и воздействии повышенных температур до 50°С. Были исследованы образцы на базе варисторов диаметром 2U мм и 45 мм о изоляцией из фарфора различной конструкции и кремнеорганического полимера. Проведенные испытания показали, что наиболее перспективными в плане применения являются CI'iH на базе варисторов диаметром 45 мм как наиболее уо-тойчивые к воздействиям и белее универсальные с точки зрения диапазона емкостных тскоэ сетей, в которых они могут быть применены.

В прилегании приведена схема испытательной установки, позволящей осуществлять комплексные испытания OiiH при повышенных напряжении и температуре с одновременным воздействием на CiJi импульсов токов длиной около 160 икс с выделяемой энергией единичного импульса около I цДж; приведены основные результаты комплексных испытаний ООН, варианты конструкций OiiH, разработанных совместно с Санкт-Петербургским отделением ЗН/ИЭК, а также материал о внедрении результатов работа.

Еиводы

1. Проанализированы стационарные и квазистационарные повышения напряжения в сетях с высоковольтный двигателями с точки зрения выбора характеристик ОШ. Показано, что за наибольшее допустимое напряжение ОПН должно быть принято напряжение 6,6 кВ,

2. С помощью расчетов на ЭВМ определены амплитуды и. формы импульсов токов' ОШ при ограничении перенапряжений при переме^акцихся зашканиях на землю в сетях собственных нужд электростанций и в сетях с большими емкоепшми токами с токоограничиващиыи реакторами. При заданном уровне ограничения перенапряжений основными параметрами, характеризующими. требования к пропускной способности СЭД, являются индуктивность источника питания .и эквивалентная емкость сети.

3. Определены диапазоны возможных токовых нагрузок ОПН при ограничении перанапряяений на высоких и средних частотах, а также при перемежащихся замыканиях на земли. При

m-'боре характеристик 0:11! определяющими являвтся токовые на-гцгзки ка nix при перемежшецг.хся замыканиях на землю. При установке ОПЬ за длинным кабелем ток в СПИ можат ограничиваться волновым сопротивлением кабеля. В разветвленных кабельных со-тях применение одиночного Júl малоэффективно. В этом случае предложен комплексный подход к защита сети с помацью СПИ.

4. Разработана методика повода к выбору характеристик 0Ш « зависимости от защищаемого объекта и места установки ОПН в сети с изолированной нейтралью. Обоснованы технические требования к ОПН дmt сотой, содержащих высоковольтные двигатели

5. lia осьjванни сформированных технических требований разработан; и изготовлены опытные партии нелинейных ограничителей перенапряжений для сегай с.н. rí3I}-4 ЛЭО Киров-енарго, Троицкой ГРХ, ЭДубарэкскоЯ ТЗЦ. Обоснованность выбора характеристик подтверждена длительной эксплуатацией СПН в сети с.н. ТЗЦ-4 ПЭО Кировзнорго. Эффективность работа ОПН подтверждается сниженном повреждаемости при заьы камнях на землю. Оценка срока службы Oui i показала, что их ре-çype ноизт быть достаточным для надежной работы в течение 20 лет.

6. Обобщен опыт эксплуатации экспериментальных образцов OUtî в ечтях с.н. Т£Ц-4 и Троицкой ГРЭС. Величина энергии, рассеиваемой ОПН при замыканиях на земля, может достигать пределов JK-I41 кДк. Провожены комплзкеныэ испытания ОПН различных модификаций. Наиболее перспективным является пршзнениа нелинейных элементов диаютром 45-60 мм. Сформированы технические требования к ОШ, которые утвар-ждзнр Главтохуправлшиеы и прэдлокока для использования в угжфицироЕ'«ной ркизнки по рсотцу работа нейтрали с,чти о.н., раэрабатывашем Е;ЖМЗкаргопрож>м, ТЭПои и дри/гями ор; ли-задеиши.

Основное содержание диссертации.. опубликовано в работах

I. Васюра Ю.Ф., Вильнег'А.В., Душков А.П. Ограничение пе-ргнапрякенкй прм аашкаииях на еомли в сетях собствошаяс нуззд элокт4 ических.станций// Труды ЛПЙ.-1985.-» 421.- С. 91-99.

2. Вильнер A.B. Исследование замыкпний на. землю в сети собственных нужд электростанций// Тезиш докладов к научно-технической конферв чции "Повышение эффективности работы энергосистем", Кироэ, 19В7,- С. 20.

3. Васюра D.S., Вильнер А.Л., Заткин А.Л., Роэет В.Е. Защита от ."зреналряюний двигателей собственных НУВД электростанций// Тезисы докладов к научно-технической конференции "Научные и электрофизические проблемы повышения надежное™ сетей 6-35 кВ", Челябинск, 1967.- С. 37-38.

4. Пупков A.n., Васюра D.O., Еильнер A.B. Устройство для регистрации срабатываний ограничителей перенапряжений// Оптимизация и автоматизация систем электроснабжения,- Чебоксары: изд. ЧТУ, 1987,- С. 34.

5. Васюра D.S., Еильнер A.B., Черепанова Г.А. Оценка срока службы ограничителей перенапряжений для сетей собственных нужд электростанций// Труды Л1Ш.- 1988,- № <Й7.-

С. £2-66.

6. Заспра D.S., Еильнер A.B. Диапазоны изменения амплитуд токов чераз ограничители перенапряжений в сетях собстван-|'ых ну яд электростанций// Электротехника.- 1938,- И 3,- С. 17-20.

7. Засюра Ю.Ф., Вильнер А.З., Виткин А.Л.. Евдокунин Г.А., Новоселов H.A., Розвт В.Е. Защита сети собственна нузд электростанции нелинейными ограничителями перенапряжений// Электрические станции.- IS89.- !? 4.- С. 32-35,

ß. Васюра Ю.5., Вильнер. A.B., Зиткин A.JI., Рсзет В.Е. Опыт эксплуатации нелинейных ограничителей перзнапряяений-в сити собственных нужд ТЭЦ// Тезисы докладов симпозиума "Теоретаческие. и электрофизические проблели пошшения наг-деяносет и долговечности изоляции сетей с изолированной и резонансно-заземленной нейтралью'.- Таллинн, 1989.- С. 54-56.