Перенапряжения VFT
Уровень перенапряжений очень быстрого переходного режима (VFT), возникающий при размыкании цепи, или коротком замыкании линии на землю внутри КРУЭ, обычно, находится ниже базового уровня изоляции подстанции и внешнего оборудования.
Однако следует принимать во внимание, что частые проявления VFT приводят к износу изоляции и внешнего оборудования.
Внутреннее переходное напряжение (TEV) - это событие с низкой энергией, которое не считается опасным для людей. Основное, на что обычно обращается внимание, это опасность эффекта неожиданности. Но внешние переходные режимы могут вызывать помехи, или даже повреждения в устройствах управления подстанцией, в устройствах защиты, и прочем вторичном оборудовании.
Основное влияние VFT оказывает на оборудование, и ниже описываются подходы, которые можно применить для смягчения такого влияния.
Рисунок 1 - Измерение и моделирование перенапряжений в КРУЭ 400 кВ при замыкании выключателя
В хорошо спроектированной системе с элегазовой изоляцией, при нормальном функционировании, авария, вызванная перенапряжением VFT, маловероятна.
Вероятность аварии растет с увеличением частоты колебаний. Кроме того, значимость аварии может быть снижена за счет нерегулярностей в изоляции, таких как трещины или стыки.
Однако в системах сверхвысокого напряжения, превышающих 1000 кВ, у которых более низкое отношение базового уровня изоляции к напряжению системы, вероятность появления аварий более высокая. При таких уровнях напряжений, перенапряжения VFT могут быть снижены за счет применения резисторных прерывателей.
Трансформаторы
Благодаря крутому фронту волны импульса, непосредственно подключенные силовые трансформаторы могут испытывать нелинейные скачки напряжения на высоковольтных обмотках, подключенных к выводам распределительного оборудования, и очень высокие резонансные токи, связанные с кратковременным колебанием, создаваемым внутри КРУЭ.
Обычно трансформаторы способны выдержать такие нагрузки. Но, в критических случаях может оказаться необходимым устанавливать варисторы для защиты переключателей выходных обмоток.
Прерыватели и выключатели
Системы изоляции выключателей не подвергаются опасности со стороны перегрузок VFT, генерируемых расположенными неподалеку КРУЭ. Короткие замыкания на землю, вызванные перенапряжением VFT, наблюдающиеся во время операций размыкания цепи, в качестве остаточных ветвей, могут быть активированы усилением градиента поля по направлению земли.
Эти сбои можно избежать, применяя подходящую конструкцию прерывателя.
Оболочки
Внутренние переходные напряжения (TEV) могут:
- Вызвать искрение вокруг изолированных фланцев и изолированных шин СТ, и
- Пробить изоляцию, предназначенную для ограничения распространения токов, циркулирующих внутри оболочки.
Минимизировать TEV можно при помощи соответствующего проектирования и организации мачт на подстанции. Эти мачты сделают путь к земле прямым и коротким, насколько это возможно, чтобы минимизировать индуктивность. Можно также увеличить число соединений с землей, ввести экранирование для предотвращения выхода за пределы оболочки порожденных внутри напряжений VFT, и установить варисторы ограничения напряжения везде, где должны использоваться переходники.
Электрические выводы
О проблемах, связанных со ступенчатой емкостью выводов, сообщается очень редко. Высокий импеданс в соединении с последним слоем оболочки проявляться не должен.
Вторичное оборудование
TEV могут оказывать влияние на работу вторичного оборудования, или повреждать чувствительные схемы, либо, повышая потенциал при прямом соединении, либо действуя через экраны кабелей КРУЭ посредством излучения, которое способно повлиять на токи и напряжения в смежном оборудовании.
Правильная процедура соединения кабелей может минимизировать помехи.
Влияние излучаемой энергии может быть снижено прокладкой кабелей управления вдоль каркаса оболочки и других заземленных элементов, заземлением с максимально коротким расстоянием экранов кабеля с обеих сторон, или использованием оптических соединений. Может возникнуть необходимость в установке устройств ограничения напряжения.
