Файл: Вятский государственный университет.doc

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Электроэнергетические системы»

Отчёт
по учебной практике №2
(16.05.2022-29.06.2022)
Место прохождения практики
Филиал «Кировэнерго» ПАО «МРСК Центра и Приволжья», Нововятский РЭС
Индивидуальное задание:	Защита от перенапряжений в электрических сетях, применяемые методы и средства, их принцип действия, конструкции и размещение на подстанции и на ВЛ. Конструктивное исполнение, достоинства и недостатки вакуумных выключателей.

Разработал студент гр.ЭиЭб-ХХХХ-ХХ-ХХ				Корнилов К.А.
		/подпись/		/инициалы, фамилия/			/дата/
Проверил				Соловьева А.С.
		/подпись/		/инициалы, фамилия/			/дата/
Оценка по практике

---

Киров, 2022


1.1 Место прохождения практики

Филиал ПАО «Россети Центр и Привольжье» - «Кировэнерго», Нововятский РЭС

1.2 Структурное подразделение, где проходила практика

Нововятский РЭС, оперативно-выездная бригада

1.3 Описание рабочего места

Рабочее место оборудовано всей необходимой оргтехникой. Был предоставлен доступ к схемам и технической документации.
1.4 Описание функциональных обязанностей

Подбор учебной и научной литературы, выполнение индивидуального задания на практику, написание отчета по практике.



Содержание

---

Введение

Цель учебной практики – закрепление полученных знаний по изученным дисциплинам, ознакомление с характером и особенностями их будущей специальности. В частности, углубление теоретических знаний, приобретение первичных практических навыков самостоятельной работы, в том числе при непосредственном знакомстве с деятельностью функционирующих организаций.

1 Защита от перенапряжений в электрических сетях, применяемые методы и средства, их принцип действия, конструкции и размещение на подстанции и на ВЛ

1.1 Общая характеристика средств защиты от перенапряжений

Общее назначение мер защиты от перенапряжений состоит в том, чтобы при минимальных дополнительных затратах получить максимальный экономический эффект от снижения ущерба, вызванного перенапряжениями, и от повышения надежности работы энергосистем.

Превентивные меры защиты оказывают постоянное влияние на сеть. Их назначение - предотвратить возникновение перенапряжений или способствовать ограничению их величины. Благоприятное действие превентивных мер защиты проявляется на протяжении всего переходного процесса. К таким мерам можно отнести, в частности, применение выключателей, работа которых не вызывает появления больших перенапряжений (например, выключателей без опасных повторных зажиганий дуги между контактами и с шунтирующими сопротивлениями), грозозащитных тросов, заземление опор на линии электропередачи, емкостную защиту изоляции обмоток трансформаторов и реакторов, заземление нейтрали трансформаторов через дугогасящие катушки.

Коммутационные средства защиты от перенапряжений, как правило, содержат в себе коммутирующие элементы, например, искровые промежутки. Они срабатывают, когда перенапряжение в точке их установки превысит некоторую критическую величину. К коммутационным средствам защиты относятся вентильные разрядники и ОПН (а в старых сетях -трубчатые разрядники и защитные искровые промежутки), а также шунтирующие реакторы с искровым присоединением. К коммутационным средствам защиты можно отнести также и нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН). В ОПН отсутствуют искровые промежутки, и высоконелинейные резисторы подключены к сети постоянно. Однако при повышении напряжения на ОПН сверх наибольшего рабочего резко уменьшается их сопротивление, что эффективно снижает воздействующие перенапряжения.

---

Для защиты оборудования от прямых ударов молнии применяют стержневые молниеотводы на подстанциях и грозозащитные тросы на линиях. Уменьшение вероятности опасных грозовых перенапряжений при ударах молнии в молниеотводы и другие заземляющие элементы линий и подстанций достигается соединением их с землей при обеспечении достаточно малого импульсного сопротивления заземления. Защита изоляции от волн, набегающих по линиям электропередачи, осуществляется с помощью вентильных и трубчатых разрядников или нелинейных ограничителей перенапряжений.

1.2 Средства защиты от перенапряжений

В сетях 6...35 кВ уровни изоляции обеспечивают, как правило, достаточно высокую надежность работы сети при воздействии подавляющего большинства внутренних перенапряжений. Главное внимание уделяют мерам грозозащиты. Основным мероприятием, направленным на повышение грозоупорности этих сетей, является режим изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтрали. Резервной мерой, направленной на устранение последствий междуфазных перекрытий и перекрытий нескольких фаз на землю, является АПВ.

Сети 110...220 кВ, согласно ПУЭ, также не требуют установки специальных устройств для защиты от внутренних перенапряжений, за исключением особо неблагоприятных схем. Для грозозащиты применяют: тросы и заземления опор на линиях, молниеотводы, разрядники и нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) на подстанциях и усиленную защиту подходов ВЛ к подстанциям. Отдельные точки линии (пересечения, опоры с ослабленной изоляцией и т. п.) защищают разрядниками или ОПН.

Сети 330 кВ и выше имеют меньшие коэффициенты запаса электрической прочности изоляции. В них необходимо применять комплекс мер для защиты, как от грозовых, так и от внутренних перенапряжений. В отечественных сетях применяется глухое заземление нейтрали, шунтирующие реакторы на линиях для снижения вынужденной составляющей перенапряжений, электромагнитные трансформаторы напряжения на линии для снятия остаточного заряда во время бестоковой паузы АПВ, вентильные разрядники или ОПН с характеристиками, позволяющими эффективно ограничивать как коммутационные, так и грозовые перенапряжения, молниеотводы и грозозащитное заземление.

Помимо перечисленных мероприятий, в ряде случаев применяют выключатели с шунтирующими сопротивлениями (в том числе многоступенчатого действия) и автоматический выбор фазы замыкания контактов выключателя (т. н. "синхронное включение"). Для повышения надежности грозозащиты линий ультравысокого напряжения используются тросы с отрицательными углами защиты.

---

Наиболее старым, простым и дешевым устройством защиты от перенапряжений первоначально являлись искровые промежутки. В сетях 3...35 кВ искровой промежуток обычно выполнялся в виде "рогов". При такой форме электродов электродинамические силы и тепловые потоки воздуха перемещают возникшую после перекрытия дугу вверх по "рогам". Это приводит к ее растягиванию и успешному гашению.

В сетях до 35 кВ защитные промежутки имеют небольшую длину и могут закорачиваться птицами, садящимися на электроды. С целью предотвращения замыканий, в заземляющих спусках защитных промежутков создаются дополнительные искровые промежутки.

Искровые промежутки обладают рядом недостатков, которые ограничивают их применение. Пробивное напряжение искровых промежутков имеет большой статистический разброс, что сильно затрудняет координацию пробивных напряжений ИП с характеристиками защищаемой изоляции. Вследствие резкой неоднородности электрического поля между контактами имеет место существенное повышение разрядного напряжения ИП при крутых фронтах волн воздействующих перенапряжений. В области малых предразрядных времен (tкр < 2 мкс) вольт-секундная характеристика изоляции (с учетом статистического разброса) может проходить ниже вольт-секундной характеристики ИП (рисунок 1), то есть при временах t < t_кр изоляция остается незащищенной и может быть повреждена.

Рисунок 1- ВСХ изоляции (нижняя огибающая –1) и ИП (верхняя

огибающая –2)
Любые срабатывания искровых промежутков вызывают образование дуги тока короткого замыкания, которое в сетях с глухим заземлением нейтрали, а в ряде случаев и в сетях с изолированной нейтралью, самопроизвольно погаснуть не может. Каждое такое короткое замыкание вызывает нежелательные электродинамические воздействия в области трансформаторов и генераторов, ускоренный износ и внеочередные ревизии выключателей, допускающих ограниченное количество отключений токов короткого замыкания.

Срабатывание искровых промежутков, установленных параллельно защищаемой изоляции, вызывает резкий срез напряжения на ней. Это приводит к возникновению переходных процессов и опасных перенапряжений на продольной изоляции между витками и катушками обмоток трансформаторов, реакторов и электрических машин.

В настоящее время открытые искровые промежутки в качестве специальных защитных устройств применяются лишь в сетях с номинальным напряжением не выше 10 кВ. Однако, в сети любого напряжения в роли защитного промежутка может выступать изолятор воздушной линии, если его импульсная прочность окажется ниже амплитуды воздействующего напряжения. Например, при грозовых разрядах амплитуда волны перенапряжения, движущейся от точки удара молнии, будет срезаться за счет перекрытий линейных изоляторов до тех пор, пока она не станет ниже импульсной прочности изоляторов. Это существенно облегчает решение задачи защиты подстанционного оборудования от воздействия набегающих по линиям грозовых волн.

---