Типове пренапрежения на електроенергийната система: причини, последици и стратегии за защита за оборудване със средно{0}}напрежение

Типове пренапрежения на електроенергийната система: причини, последици и стратегии за защита за оборудване със средно{0}}напрежение

 

Разбирането на пренапрежението е от съществено значение за защитата на трансформатори, разпределителни уреди и кабелни системи -, особено в разпределителните мрежи, където изборът на оборудване пряко влияе върху надеждността и продължителността на живота.

📋Съдържание

Какво е пренапрежение на електроенергийната система?

Защо пренапрежението има значение за избора на оборудване

Стратегии за защита от пренапрежение за разпределителни системи

Често задавани въпроси

Какво е пренапрежение на електроенергийната система?

 

Свръхнапрежението на електрическата система се отнася до всяко повишаване на напрежението, което надвишава нормалното работно напрежение на електрическата мрежа с повече от 10% от номиналната му стойност. Тези необичайни събития на напрежение могат да продължат от микросекунди до секунди - и в екстремни случаи може да достигнат милиони волта.

Докато повечето електрическо оборудване е проектирано да се справя с кратки колебания на напрежението, продължителните или високо{0}}магнитудни пренапрежения могат:

Ускоряват стареенето и разграждането на изолацията

Причинява преждевременна повреда на трансформатори и разпределителна уредба

Задействайте неприятно изключване на защитни релета

Водят до скъпи непланирани прекъсвания и подмяна на оборудване

За инженерите и специалистите по доставки, работещи с разпределителни системи със средно{0}}напрежение (6kV–35kV), разбирането на пренапрежението не е просто академично упражнение - то пряко влияе върху спецификацията на оборудването, координацията на изолацията и дългосрочното-планиране на поддръжката.

Защо пренапрежението има значение за избора на оборудване

 

Когато избирате трансформатори, отводители за пренапрежение или комутационна апаратура за проект, един от първите въпроси трябва да бъде:Какви условия на пренапрежение ще изправи това оборудване?

Тип оборудване	Риск от пренапрежение	Последица от неадекватна защита
Сухи трансформатори-тип	Удари от мълния, превключващи преходни процеси	Пробив на изолацията на намотката, повреда-на късо съединение
Разпределителна уредба средно напрежение	Вътрешна дъга, резонанс	Контактна ерозия, катастрофална светкавица на дъгата
Кабелни системи	Временни пренапрежения	Частичен разряд, диелектричен пробив
Отводители на пренапрежение	Всички видове	Неправилното оразмеряване води до преждевременна повреда или неадекватна защита

Ключови изводи:Правилната координация на изолацията - съответстваща на нивата на изолация на оборудването към очакваната среда на пренапрежение - е най-разходно-ефективният начин за осигуряване на дългосрочна-надеждност на системата.

Стратегии за защита от пренапрежение за разпределителни системи

 

За купувачи на оборудване със средно{0}}напрежение и проектанти на системи трябва да се обмислят следните методи за защита въз основа на доминиращия тип пренапрежение на мястото на инсталиране:

Тип пренапрежение	Препоръчителна защита	Бележки за приложението
Светкавични вълни	Отводители за пренапрежение (тип MOV), екранирани проводници	Изберете въз основа на системното напрежение и енергийния рейтинг
Временни пренапрежения	Правилна координация на изолацията, неутрално заземяване	TOV способността на отводителите трябва да бъде проверена
Преходни процеси на превключване	Ре-резистори за предварително вмъкване, RC снабери	Управлявани комутационни устройства за критични прекъсвачи
Ферорезонанс	Неутрални заземителни резистори, демпферни трансформатори	Избягвайте еднофазно-превключване на незаземени трансформатори

Специално за потребителите на сух{0}}тип трансформатор:

Модерните трансформатори от лята смола (като серията SCB) са проектирани с:

Изолация от клас F или H- осигуряване на по-висок термичен запас по време на временни пренапрежения

Епоксидно капсулиране-, който предлага отлична устойчивост на частичен разряд при импулсни условия

Вграден мониторинг на температурата- за откриване на необичайно нагряване, причинено от резонансни събития

Тези характеристики правят трансформаторите от сух{0}}тип от епоксидна смола по своята същност по-устойчиви на много сценарии на пренапрежение в сравнение с традиционните конструкции-потопени в масло - особено ввътрешни подстанции, високи-сгради и офшорни платформикъдето защитата от мълнии и пожарната безопасност са критични.

Често задавани въпроси

 

Q1: Каква е най-честата причина за пренапрежение в разпределителните мрежи със средно{1}}напрежение?

За системи 6kV–35kV,предизвикани от мълнии-пренапреженияиеднофазни заземителни-заземяванияса най-честите причини. В градските кабелни мрежи,преходни процеси на превключванеот прекъсвачи също са много чести.

В2: Как да разбера дали моят сух-тип трансформатор се нуждае от защита от пренапрежение?

If your transformer is connected to overhead lines (even for a short distance) or located in an area with moderate to high lightning activity (keraunic level >30 дни/година), силно се препоръчват отводители на пренапрежения към клемите на трансформатора.

Q3: Могат ли резонансните пренапрежения да повредят трансформаторите от лята епоксидна смола?

Да - продължителният резонанс може да причини топлинно натрупване и изолационен стрес. Трансформаторите от епоксидна смола обаче имат по-добра топлопроводимост и по-високо начално напрежение при частичен разряд от типовете, пълни с масло-, което предлага допълнителна граница на безопасност.

В4: Каква е разликата между отводител за пренапрежение и гръмоотвод?

A гръмоотводприхваща директни удари за защита на конструкции. Аограничител на пренапрежениеограничава преходното напрежение в електрическите вериги чрез отклоняване на ударния ток към земята - двете устройства изпълняват допълващи се, но различни функции.