В 70-х годах отечественной электропромышленностью были освоены принципиально новые электрические аппараты для защиты от перенапряжений — ограничители перенапряжений (ОПН) с уровнями ограничения коммутационных перенапряжений 1,8 и 1,65 и грозовых перенапряжений от 2,4 до 2,0.
Применение ОПН с оксидно-цинковыми резисторами, служащих для глубокого ограничения перенапряжений в сетях переменного тока напряжением 110—750 кВ, позволило уменьшить воздушные изоляционные промежутки по сравнению с установленными ПУЭ (где предусматривались традиционные магнитно-вентильные разрядники) и сократить габариты РУ. Так, при напряжении 220 кВ минимальные изоляционные расстояния до земли могут быть приняты 1,2 м, а между фазами 1,6 м взамен нормированных ПУЭ 1,8 м и 2,0 м соответственно.
Опыт эксплуатации в сетях 110—750 кВ в разных условиях на 1.1.1982 г. восьмисот фаз ОПН шести основных типов, а именно: ОПН-У1, ОПНО-У1 (облегченный), ОПН-ХЛ4 (для постоянного тока), ОПНК-35 (для защиты компенсационного реактора и нейтральных выводов шунтирующих реакторов) — показал весьма высокую эксплуатационную надежность этих аппаратов для районов с холодным климатом, ОПНИ-У1 (с параллельными искровыми промежутками), ОПНВ-190 (для защиты тиристорных блоков преобразовательных устройств электропередач и вставок.
Применение нелинейных ОПН в конструкциях ЗРУ и ОРУ дает следующие преимущества:
сокращаются воздушные изоляционные промежутки фаза— земля и фаза—фаза и функционально зависящие от них остальные ремонтно-эксплуатационные промежутки;
используется несущая способность фарфоровой покрышки ограничителей для расположения на них катушек высокочастотных заградителей;
сокращается занимаемая ОПН площадь и объем его фундамента по сравнению с площадью и фундаментом, требуемыми для магнитно-вентильных разрядников;
разработаны и применяются малогабаритные разъединители с уменьшенным межконтактным промежутком с улучшенными прочностными характеристиками за счет уменьшения длины полу- ножей.
Все это вместе взятое дает возможность уменьшить шаг ячеек, а следовательно, и габаритные размеры РУ, уменьшить расход металла на каркасы зданий и объем железобетона, упростить компоновку станционного узла сооружений и весьма существенно снизить общие затраты на сооружение как собственно РУ, так и всей станции.
Применение ОПНИ-500У1 в сложных топографических условиях Саяно-Шушенской ГЭС позволило разработать малогабаритное ОРУ 500 кВ. В ОРУ 500 кВ и в ЗРУ 110 и 220 кВ такие ОПН удешевляют строительство примерно на 15 % и сокращают площади и объем ПС на 25—50 %. Ограничители установлены в ОРУ 500 кВ Саяно-Шушенской ГЭС, ЗРУ и ОРУ 110 и 220 кВ Колымской, Зейской и Вилюйской ГЭС, во вставке постоянного тока СССР — Финляндия, предусмотрены в ОРУ 750 кВ строящейся Калининской АЭС и на других объектах.
Расстояние | Численное значение, см, при напряжении ЗРУ, кВ | |||
| 110 | 150 | 220 | 330 |
Между проводниками разных фаз | 75 | 105 | 160 | 220 |
От токоведущих частей до заземленных конструкций и частей здания | 60 | 80 | 120 | 200 |
От токоведущих частей до сплошных ограждений | 63 | 83 | 123 | 203 |
От токоведущих частей до сетчатых ограждений | 70 | 90 | 130 | 210 |
Между неогражденными токоведущими частями разных цепей | 280 | 300 | 340 | 420 |
От неогражденных токоведущих частей до пола | 330 | 340 | 370 | 450 |
От неогражденных выводов из ЗРУ до земли при выходе их не на территорию ОРУ и при отсутствии проезда транспорта под выводами | 540 | 570 | 600 | 680 |
Таблица 10-5
Расстояние | Численное значение, см, при напряжении ОРУ, кВ | ||||
| 110 | 150 | 220 | 330 | 500 |
Между токоведущими частями разных фаз | 75 | 105 | 160 | 220 | 340 |
От токоведущих частей или от элементов оборудования и изоляции до заземленных конструкций | 60 | 80 | 120 | 160 | 270 |
От токоведущих и незаземленных частей до постоянных внутренних ограждений высотой до 1,6 м, до транспортируемого оборудования | 135 | 155 | 200 | 300 | 410 |
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях при обслуживании нижней цепи и неотключенной верхней | 135 | 155 | 240 | 310 | 395 |
От неогражденных токоведущих частей до земли или до кровли зданий при наибольшем провисании проводов | 330 | 350 | 390 | 470 | 600 |
Между токоведущими частями разных цепей в разных плоскостях, а также по горизонтали между токоведущими цепями с обслуживанием одной цепи при неотключенной другой | 260 | 280 | 320 | 360 | 470 |
От токоведущих частей до верхней кромки внешнего забора, между токоведущими частями и зданиями или сооружениями | 260 | 280 | 320 | 400 | 530 |
В соответствии с принятой практикой проектирования и эксплуатации изоляционные промежутки, обеспечивающие безопасность работ в ЗРУ и ОРУ, могут быть выбраны при сохранении неизменными добавок к основным промежуткам, предусмотренным в ПУЭ. Полученные таким образом изоляционные расстояния (в сантиметрах) при применении ОПН для ЗРУ и ОРУ 110—500 кВ приведены в табл. 10-4 и 10-5.
Технические характеристики нелинейных ОПН существенно лучше, чем у разрядников. Высокая эксплуатационная надежность, простота и малая трудоемкость монтажа, а также меньшая стоимость сооружения благоприятствуют широкому внедрению ОПН в энергосистемы.
