Токи в ОПН

Анализ токов в ОПН на
подстанциях при
грозовых воздействиях
Н.И. Гумерова, О.Д. Репкина
СПбГПУ
Распределение токов молнии между заземлениями
опор, контура ПС и ОПН
2
Максимальные значения токов в ОПН, кА
(для тупиковых подстанций с 1 ОПН, Rоп=10 Ом)
Максимальные значения токов в ОПН, кА
Амплитуда
тока
молнии,
кА
110 кВ
Удары в тросопору
220 кВ
Прорывы на
фазный
провод
Удары в тросопору
330 кВ
Прорывы на
фазный
провод
Длина волны импульса молнии 200 мкс
58,7
28,0
15,4
Удары в тросопору
Прорывы на
фазный
провод
25,0
11,7
10,7
16,3
8,4
4,3
6,8
6,2
2,0
8,1
23
11,6
10,0
12,2
8,1
4,3
5,4
6,2
1,5
8,1
20,7
11,6
11,1
8, 7
8,0
4,2
4,3
3,6
6,2
1,3
4,7
0,83
8,1
200
47,1
100
18,5
25,0
15,3
50
8,5
9,2
7,2
20
3,3
200
44,4
100
17,4
24,6
12,5
50
7,2
8,9
5,9
20
2,6
200
39,1
100
15,2
23,7
6,8
50
5,2
8,6
20
1,9
10,6
10,6
2,5
4,7
Длина волны импульса молнии 75 мкс
57,8
26,3
15,3
10,6
2,0
4,7
Длина волны импульса молнии 30 мкс
55,8
23,1
15,0
3
Максимальные значения токов в ОПН (кА)
для тупиковых подстанций 330 кВ
при варьировании сопротивлений заземления опор
Амплитуда
тока
молнии, кА
10
20
30
60
100
12,2
18,2
22,6
27,2
50
5,4
8,1
10,1
12,9
20
1,5
2,2
2,5
7,2
Сопротивления заземления опор, Ом
4
Статистические характеристики токов в ОПН 110 кВ и 330 кВ
Северо-Западной ТЭЦ
b, 1/год0.06
600
М, лет
550
500
0.05
450
400
0.04
350
300
0.03
250
M-110
M-330
200
0.02
b-110
150
b-330
100
0.01
50
0
0.00
0
5
10
15
20
IОПН, кА
25
5
Осциллограммы
тока и напряжения
в ОРУ
110 кВ (тупик) при
амплитуде
тока молнии 5 кА
и фронте 1 мкс
6
Токи через ОПН у входа ВЛ на подстанцию с КРУЭ 500 кВ,
выполненной по схеме «Четырехугольник», при варьировании
амплитуды тока молнии
(фронт – 1 мкс, прорывы мимо тросовой защиты)
35
I, кА
30
25
20
20kA
30kA
40kA
60kA
80kA
100kA
15
10
5
0
0
5
10
15
t, мкс 20
7
Выводы
• Возможные значения грозовых токов через ОПН не привязаны
жестко к классу напряжения. При одинаковых условиях токи
через ОПН в сетях более низких классов напряжения могут быть
больше, нежели в сетях более высоких классов напряжения.
• Токи через ОПН имеют колебательную компоненту,
амплитуда которой существенно превышает 5 %.
• Токи через ОПН, размещенных на входах схем подстанций с
КРУЭ и кабельными вставками характеризуются высокими
крутизнами нарастания.
8