Повышение надежности защиты от перенапряжений систем электроснабжения нефтяной промышленности в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов

В пятой главе рассматриваются вопросы обеспечения в условиях ВУСГ необходимой надежности грозозащиты ВЛ с помощью применения нетрадиционных способов. Основными из этих способов являются: - отказ от грозозащитных тросов, сооружаемых над фазными проводами; их сооружение под нижними проводами; - защита ВЛ с помощью подвесных ограничителей перенапряжений (ПОПН); - снижение требований к величине импульсного сопротивления заземления опор и другие мероприятия. Обратим внимание на подробно обсужденный в работе факт, что ПОПН работают в облегченных условиях по сравнению со стационарными ОПН в традиционных схемах грозозащиты, вследствие того, что они пропускают относительно небольшие токи, ограниченные значительными эквивалентными сопротивлениями в точках удара и перекрытий. Поэтому их можно изготовить, установить и эксплуатировать со значительно меньшими затратами. Перечисленные способы подробно проанализированы на примере ряда СЭС 35 и 110 кВ нефтяной промышленности северных районов Западной Сибири. В работе приведены результаты по одной из ВЛ 110 кВ ОАО «Тюменьэнерго», где интенсивна грозовая деятельность (число грозовых часов Тч ≈ 50 ч) и имеет место высокое значение удельного сопротивления грунтов (800 ÷ 1200 Ом·м), что не позволяет обеспечить приемлемого (по ПУЭ) сопротивления заземления опор (10 ÷ 20 Ом). Рассмотрим вначале традиционные мероприятия, влияющие на показатель надежности грозозащиты исследуемой двухцепной линии 110 кВ. Уменьшение угла защиты α грозозащитного троса для рассматриваемой двухцепной ВЛ-110 кВ не является действенным мероприятием, так как оно почти не отражается на общем годовом числе грозовых отключений ВЛ. Тем более, это мероприятие связано с техническими и экономическими проблемами (оборудования новой тросостойки, уменьшение коэффициентов связи между тросом и проводами, а, следовательно, снижение грозоупорности ВЛ, отключение ВЛ для выполнения работ по переоборудованию опоры, недоотпуск электроэнергии объектам технологического процесса транспорта нефти и т. д.). Влияние импульсного сопротивления заземления опор. Как видно из рис. 6, где приведена зависимость n∑ = f (Rзи), грозозащита отвечает требованиям ПУЭ только при импульсном сопротивлении заземления опор не более 10÷15 Ом. Влияние уровня изоляции ВЛ. Зависимости n∑ = ƒ(Rзи) от уровня изоляции (ℓг) для одной цепи ВЛ и одновременно обеих цепей, приведенные на рис. 7 и 8, приемлемая грозозащита двухцепной линии даже при усилении изоляции на 60 80 % достигается при сопротивлении заземления опор до 25 Ом. Беcтросовая защита по результатам расчетов увеличивает ожидаемое годовое число грозовых отключений от 2,5 до 14 раз в зависимости от величины Rзи , поэтому возможность эксплуатации рассматриваемой линии без троса недопустима, если только не применяются дополнительные защитные средства и мероприятия. Рассмотрим теперь нетрадиционные способы грозозащиты ВЛ 110 кВ. Подвеска двух тросов на двухцепной линии. На рис. 9 приведена зависимость кратности снижения годового числа грозовых отключений названной линии при сооружении двух тросов над верхними проводами по сравнению с сооружением одного троса. Как видно из этого рисунка, при оснащении ВЛ двумя тросами над верхними проводами, число годовых грозовых отключений линии в среднем уменьшается в 1,5 раза, грозовых отключений одновременно двух цепей - в 1,4 раза. Подвеска по одному тросу над верхними фазами и на уровне нижних фаз. При такой грозозащите ВЛ увеличиваются коэффициенты связи «тросы-провода», существенно уменьшаются волновые сопротивления фазных проводов и общее волновое сопротивление двух тросов. На рис. 10 приведены кратности снижения числа отключений при таком способе грозозащиты по сравнению со случаем сооружения двух тросов над верхними фазами. Как видно, при удалении двух тросов друг от друга число n∑ по сравнению с сооружением двух тросов снижается от 1,5 до 2,3 раз (для одновременного отключения обеих цепей на 30–45 %). Установка ПОПН на верхних фазах при отсутствии тросов. При этом ВЛ оказывается защищенной от обратных перекрытий и от ударов молнии на верхние фазы, находящиеся в наихудших условиях по вероятностям поражения и перекрытия. Число отключений двухцепной ВЛ и одновременного отключения обеих цепей (рис. 11) оказывается в 1,5 раза лучше, чем у базового варианта с одним тросом. Показатели грозозащиты этого варианта практически совпадают с показателями ВЛ с двумя тросами над верхним проводами, но он уступает варианту, в котором ВЛ имеет один трос над верхними проводами и один трос на уровне нижних проводов. Установка ПОПН на верхних проводах при наличии троса на уровне нижних фаз. Результаты исследования для этого случая приведены на рис. 12. Вариант двухцепной ВЛ при таком расположении средств грозозащиты дает наилучшие показатели. Из рисунка видно, что при подвеске грозозащитного троса на уровне нижних проводов в комплексе с двумя ПОПН на верхних фазах эффект получается (рис. 12) по общему числу грозовых отключений и по числу отключений одновременно обеих цепей. По сравнению с базовым (существующим в настоящее время) вариантом, грозозащита рассматриваемой ВЛ улучшается в 3 4,5 раза в пределах сопротивлений заземления опор Rзи = 10÷30 Ом и в ~ 2,5 раза при Rзи = 40÷100 Ом. Отметим, что эти результаты носят общий характер, и, с соответствующей коррекцией, могут быть распространены и на другие ВЛ. Для определения расстояния, на котором друг от друга должны быть расположены ПОПН без снижения надежности грозозащиты ВЛ в работе предложена формула, полученная на основе приближенного анализа волнового процесса в линии. , где τф - длина фронта волны; с - скорость распространения электромагнитной волны (с ≈ 300 м/мкс); Рис. 13. К расчету расстояний между двумя ОПН, установленными на опорах линии Uост - отстающее напряжение на варисторах ПОПН-1 и ПОПН-2 (рис. 13); ; Uфнр - наибольшее фазное напряжение линии; Uм = U50% ≈ 600 ℓг – 50 %-е разрядное напряжение линии. С учетом равномерности распределения ударов молнии в любое место на отрезке ℓопн вероятность перекрытия гирлянды изоляторов на этом участке и, соответственно, отношение вероятностей Рпер при наличии ПОПН и Рпер0 при отсутствии ПОПН рассчитывается по формуле: , где Iм0 - ток молнии, соответствующий току, при котором происходит перекрытие изоляции линии при отсутствии ОПН, то есть, напряжение на линии достигает пробивного напряжения изоляции, а Iм - ток молнии, соответствующий условиям в точке удара: эквивалентному сопротивлению в точке удара молнии, и напряжению Uм ≈ 600 ℓг. Рис. 14. Зависимость отношения вероятностей перекрытия изоляции ВЛ 110 кВ, Рпер – защищенной ОПН, и Рпер0 - без ОПН, от отношения ℓ/ℓопн

Похожие:

	Рефераты публикуемых статей Анализ эксплуатационной надежности распределительных устройств 110 – 750 кВ, защищенных ограничителями перенапряжений. Кренгауз Э....		Программа учебной дисциплины «эксплуатация систем электроснабжения» Целью изучения дисциплины «Эксплуатация систем электроснабжения» является формирование у студентов профессиональных навыков по использованию...
	Программа учебной дисциплины «проектирования систем электроснабжения» Целью дисциплины является приобретение студентами знаний в области проектирования и расчета систем электроснабжения и установок горного...		Рабочая программа учебной дисциплинЫ «монтаж и эксплуатация оборудования... Целью освоения дисциплины «Монтаж и эксплуатация оборудования систем электроснабжения» является получение студентами базовых знаний...
	Задание по курсу «Проектирование электроустановок в энергетике» на... В данной работе рассмотрено проектирование релейной защиты и автоматики, а также защиты воздушных линии электропередачи, подстанций...		Курсовая работа по курсу «Теория случайных потоков» на тему «Анализ... «Анализ надёжности электроснабжения подстанции «Новая» методом случайных потоков»
	Нефтяное хозяйство Журнал «Нефть России» — ведущее издание по нефтяной тематике на отечественном информационном рынке. Он адресован тем, кто интересуется...		Рефераты публикуемых статей Анализ систем защиты от перенапряжений в каскадно-мостовых преобразователях ппт. Дайновский Р. А. – Исследования и разработки мощных...
	Московский энергетический институт (технический университет) ...		Программа и методические рекомендации по организации производственных... «Экономика и управление на предприятиях нефтяной и газовой промышленности» и 080507 «Менеджмент организации»
	Практическая работа №5 «Сравнительная характеристика нефтяных баз России» Цель: создать условия для развития познавательного интереса к особенностям нефтяной промышленности на территории России через решение...		Рабочая программа учебной дисциплины диагностика и надежность автоматизированных систем В настоящее время растет сложность систем автоматизации и управления технологическими процессами. К надежности этих систем предъявляются...
	Библиография по технической мелиорации грунтов. Часть VIII. Очистка... В восьмой, завершающей, части обзора включена библиография по методам технической мелиорации грунтов, применяемым для очистки грунтов...		Работа выполнена в мэи(ТУ) студент кафедры эпп марков Ю. В. Список исполнителей Разработка динамических компенсаторов искажения напряжения с целью повышения надежности электроснабжения”
	Работа выполнена в мэи(ТУ) студент кафедры эпп марков Ю. В. Список исполнителей Разработка динамических компенсаторов искажения напряжения с целью повышения надежности электроснабжения”		Рабочая программа учебной дисциплины «Механика грунтов» Целью изучения дисциплины «Механика грунтов» является получение студентами комплекса представлений и знаний о физико-механических...