Целта на работата. за изучаване на структурата и основните характеристики на катодни отводители, които се използват за защита на електрически съоръжения, от гръмотевични удари и вътрешността на страната.
Докато основното средство за защита на електрическо оборудване от мълния удари са клапан тип приспособления, които се използват във всички абонатни станции на 35 кВ и по-горе, ако те са подходящи за електропроводи.
Основният недостатък на отводители клапани, дължащи се на факта, че на базата на силициев карбид резистори имат относително ниска нелинейност. Фиг. 1 показва сравнение на характеристиките на ток-напрежение на предпазители от различни групи.
Фиг.1. Характеристиките на ток напрежение предпазители РСБ-10 кВ, 10 кВ PBM PBT и 10 кВ
Сравнение на характеристиките показва, че по-добре на катоден отводител, толкова по-ниска оставащото напрежение Uost. но по-голяма е затихване ток, който трябва да се прекъсне от пренапрежение. Скъсяването на напрежението се постига с цената на значителни изтънченост и поскъпването на пропуските искрата.
Разработен в 70-те години в СССР и в чужбина резистори на базата на цинков оксид (ZnO) имат много по-голяма нелинейност от резистори на базата на карборунд. Възможно е да се създаде нов тип предпазно устройство без искровия разрядник (Фигура 2) - на нелинейни ограничители на напрежение (OPN).
Цинков оксид (метал-оксид) керамика - нелинеен материал в резултат на висока температура калциниране (1280-1300 0 ° С) смес, състояща се от цинков оксид (ZnO) и количество на друг метален оксид: бисмут, антимон, кобалт, манган, и т.н. , (Масата на тежък на добавките е по-малко от 4% от теглото на цинков оксид). Коефициентът на нелинейност цинков оксид керамика на # 945 = 0,02-0,16, в зависимост от комбинацията от добавки на цинков оксид и температурата на изпичане на материала.
Фиг.2. Защита на електрически подстанции, катодни отводители
Това причинява високо нелинейност на работно напрежение приключение нелинейна ток на чрез резистори поръчат милиампери фракции, които елиминират празнина отвода за искра и резистор е свързан директно към мрежата (Фигура 2). Този ток е безопасен за резистора.
Що се отнася до понятието за отвода за пренапрежение няма отговор и затихване на напрежението. Когато напрежението в катодния се увеличава, ток през увеличава ротамерната непрекъснато незабавно съгласно волт-амперна характеристика (Фигура 5). Разбивка не се случва, резисторите се движат в провеждането състояние. Когато високо напрежение, отслабва, като по текущата отново се намалява в съответствие с характеристиките и последващите не се наблюдава ток закаляване.
Ограничители осигуряват граница ccNSO пренапрежение като фаза и интерфазата пренапрежение (Фигура 3) .В нормален режим, всеки резистор-HP1 HP2 включени в фазово напрежение. При преминаване на удари, които са асиметрични, ударил искрови междини. Следователно HP2 съпротивления, свързани в паралел и резистори включват взаимно HP1 на фазови напрежения. С възстановяването на нормалния режим, токът в празнините искрата се намалява до милиампера и дъгата е погасено в него.
Фигура 3. Верига на ограничителя ccNSO
катодни отводители имат редица предимства пред спирачни механизми:
- лимит мълния и превключване удари (повечето гръмотевични само отводители);
- пределно ниво на свръхнапрежение, по-ниски (мълния превключване UPH до 2.0-2.4 до 1,65-1,8 Uf.);
- CcNSO ограничения могат да стеснят интерфазата напрежение;
- повече трафик течения.
Основните характеристики на вентилни отводи.
1. напрежение клас - номинално напрежение, който се определя от пренапрежение.
2. Номинална ток на разряд - е стойността на амплитудата на тока продължителност на импулса 8/20, използван за етикетиране на ограничителя.
3. Най-дългата допустимото работно напрежение (Undr) - това е най-важният параметър за вентилни отводи. за защита от пренапрежение не са искрова междина, защото през резистора са обезопасени токове текат непрекъснато. С цел предотвратяване на термично увреждане OPN трябва да изберете Undr.
За да мрежа ефективно заземен (к<1,4) Uндр определяется по формуле
където факторът на 1.05 е 5% марж;
Хм - максимално напрежение Um = Un.
Например, за OPN-110 кV се Undr ³73 кV.
Вериги на 6-35 работа Кв изолиран неутрална или заземен през реактора. Еднофазни верига в такива мрежи не е веднага изключен, а напрежението върху здравите фази се увеличава до линията. Следователно, в изолирана или заземен неутрален Undr през реактора се определя по формулата
Например, в продължение на 10 кВ получи Undr ³ 12 кВ.
4. характеристика Настоящата време.
Най-дългата допустимото работно напрежение е безопасен за остра бъбречна недостатъчност. Въпреки това, комутация и резонансната високо напрежение, превишаващо тази стойност. Устойчивост на преходни свръхнапрежение приспособления може да се определи от текущата време характеристика на ограничителя. Фигура 4 показва текущото време характеристика на предпазители 110 кв.
Фигура 4. Характеристиката текущото време на катодни отводители 110 кV
Ако множеството от пренапрежение по-голямо от изчисленото, те трябва да бъдат съгласувани с действията на релейна защита.
5. оставащия напрежение.
Други важни параметри са останалите отводители напрежение. които трябва да се съгласува с волт-втората характеристика на защитено апарата. Остатъчен напрежение - напрежението на отвода по време на преминаването през разряден ток. Това, както и отвода за вентил се определя от волт-амперна характеристика на нелинейна резистор и зависи от размера и формата на разряден ток вълна. Фигура 5 показва сравнение на характеристиките на ток-напрежение на PBT-10 кВ и 10 кВ.
Фигура 5. Характеристиките на ток напрежение на PBT-10 кВ и 10 кВ
6. Защитно ограничител характеристика
ниво на защита на катодния клапан се определя от волт-втората характеристика, която е изработена в съответствие с характеристика разбивка искрова междина и волт-амперна характеристика на нелинейна резистор. В OPN не искрова междина, след което нивото на защита на катодния се определя само от волт-амперна характеристика на нелинейна резистор.
Защитно ограничител характеристика - тази комбинация от напрежения, оставащи в катодния резистор за импулси на различни форми. Достатъчни защитни характеристики, описани три вида токови импулси: мълния импулсите с остър ръб (1/20 или 1/40 микросекунди), мълния импулс (8/20) и пулса на превключване (например, 30/60 MS). Защитно ограничител характеристика трябва да се намира под нивото на изолация на електрически характеристики в целия диапазон на дължина на вълната.
7. нелинейност Коефициентът резистор.
Коефициент на нелинейност на резистора се определя от формулата:
където U1. U2 - съседна напрежение точки на графиката (фигура 5);
1. I2 - течения в една и съща точка.
Коефициентът на нелинейност цинков оксид керамика на
а = 0,02-0,16 (превключване импулси за = 0,03-0,05, за мълния - а = 0,07-0,16).
Нелинейни резистори OPN значително по-висока нелинейност пренапрежение резистор. Това е илюстрирано на фигура 6, която показва характеристиките на Ом напрежение от 10 кВ и 10 PBT кВ. По-широкият обхват на изменение на съпротивлението, по-високата нелинейността на резистора.
Фигура 6. характеристики Ом напрежение от 10 кВ и 10 кВ PBT
8. Капацитетът на отвода за пренапрежение.
За съжаление от пренапрежение резистор не е трайна. Всеки текущата действия голямо количество енергия се освобождава в нелинейни резистор. Общо енергия на удара нелинейно съпротивление, което е в състояние да издържат без отказ нарича честотна лента от пренапрежение. Нормализирано брой влияе на максимално допустимия ток обикновено е равен на двадесет.
Допустимата ток силно зависи от формата на импулса и продължителността. Освен това, по-голямата ширина на импулса, по-малка е допустим ток. Референциите обикновено две стойности показват: за мълния импулс и енергия честота ток.
Например, 10 кВ може да поддържа импулси 20 микросекунди за 1200/2500 280 20 А или мълния импулс 8/20 5 кА (8/20 или 2 импулси от 15 кА).
Емпиричната връзката между амплитудата (I) и неговата продължителност на импулса (Ti) чрез уравнението
т-, където константа (за отводи m = 0,6-0,65).
Фигура 7. Емпирична връзка капацитет 10 кВ
(20) импулси
Повтарящата се експозиция на високи токове до резисторите с различна продължителност е тяхното стареене. Това се проявява в увеличаване на останалите стрес в целия ток диапазон (т.е. пристрастия характеристики ток-напрежение) и увеличаване на проводимостта ток.
OPN дискове се поставят в херметичен корпус за защита от влага. Катодни отводители, които са били произведени в СССР (и Русия) в 80-90-те години, те всички са били в порцеланови корпуси и резистори имат същия диаметър от 28 мм и 10 мм високи. За удобство възли са обезопасени са били разделени на няколко идентични блокове са поставени един върху друг. Всяка единица се състои от няколко успоредни колони от резистори. Например, в колони са обезопасени 110 е 4, и катодния -750 - 30. Освен това, в блок колона избран така, че да има същия ток и фазово напрежение в същото останалите стрес при мълния импулс.
За подобряване на разсейване на топлината, пространството между резистори и гума порцелан, напълнени със сух кварцов пясък.
Подравняване по напрежение са обезопасени блокове, започващи с 110 кВ, пръстеновиден, се използват тръбни екрани.
В момента се провеждат корпус предпазители, в зависимост от местоположението и прилагането на електрически порцелан, полиуретан или силициево органично каучук (фиг.8 и фиг.9).
Фигура 8. Структура OPNS 10 кВ порцеланови корпуси
Фигура 9. Дизайнът на пренапрежение 6 Кв в случай на силициево органично каучук
Полимерните заграждения предоставят експлозия вентилни отводи, защото дори и при прекъсване на полимера не образуват летящи парчета гума като при експлозията ограничител в корпуса на порцелан. Силициево органично каучук е устойчив на замърсяване.
Пренапрежение в порцеланови корпуси сега са снабдени с мембрана. В случай на повреда на дискове и прекомерно покачване на налягането на газа причинява разкъсване на мембраната, което не позволява разкъсване на обвивката.
Понастоящем резистори имат различни размери: диаметър 41, 51, 61 и 76 мм, дебелина от 22 до 35милиметър. Това позволява на ограничители с различен капацитет.
След извършване на работата изисква да се направи доклад, който трябва да съдържа:
а) името на работата и тяхното предназначение;
б) информация за терминатори за изпитване 110 кВ предпазители и предпазители, 10 кВ;
Практическа работа №4
Свързани статии