Оценка энергии, выделенной в нелинейных ограничителях перенапряжений при воздействии атмосферных перенапряжений

Аннотация

Предложен новый способ оценки энергии, выделенной в ограничителях перенапряжений (ОПН), при воздействии волн перенапряжений, набегающих на подстанцию (ПС) с воздушных линий. Способ основан на оценке энергии падающего импульса. Так как энергия, которую несет импульс тока, конечна, то и выделенная в ОПН энергия также конечна и не может быть больше энергии импульса тока. Выводится формула для определения полной энергии, которую несет импульс тока. В справедливости формулы можно убедиться, если рассмотреть задачу о падении волны на нагрузку, сопротивление которой равно волновому сопротивлению линии. Для этой же цели можно также использовать программуEMTP"ATP. Определив полную энергию падающей волны, можно найти верхний предел энергии, которую необходимо затратить, чтобы ограничить перенапряжения. В число ограничений в этой задаче входят: ограничение амплитуды падающей волны напряжения до уровня электрической прочности изоляции линии; параметры ОПН, задаваемые нормативными документами, и требуемый уровень ограничения перенапряжений по ГОСТ 1516.3—96. Из результатов расчетов следует, что для классов напряжения 220 – 750 кВ полная энергия, выделенная в ОПН, составляет примерно 84 % энергии падающей волны. Этот вывод позволяет утверждать, что в задачах по защите от грозовых перенапряжений ОПН полностью выполняют свои функции без перегрузок. Показано, что ОПН, установленные на воздушных линиях для снижения числа грозовых отключений, не перегружаются в случаях, когда они установлены на промежуточных опорах. Приведены рекомендации для учета отходящих от ПС линий, которые можно использовать для оптимизации числа ОПН на ПС.