Что такое перенапряжение?

В основе перенапряжения лежит мгновенное или кратковременное-аномальное повышение напряжения, а его ключевыми критериями измерения являются кратные значения и формы сигналов.

 Множественное: отношение амплитуды перенапряжения к пиковому значению самого высокого рабочего фазного напряжения системы. Например, кратное перенапряжение 2,0 означает, что напряжение в два раза превышает нормальное рабочее пиковое значение.

 Форма волны: определяет энергию и разрушительную силу перенапряжения. Например, импульсные волны молнии (с крутыми наклонами в микросекундном диапазоне) проверяют способность изоляции выдерживать импульсные напряжения; в то время как временные перенапряжения (длительностью от миллисекунд до секунд) проверяют способность изоляции выдерживать длительное высокое напряжение и термическую стабильность.

Молния является наиболее концентрированным источником перенапряжения в природе, ток которой достигает десятков и сотен килоампер.

1. Прямое грозовое перенапряжение

◦ Возникновение: Молния попадает непосредственно в опоры, громоотводы или проводники линий электропередачи. Огромный ток молнии проникает в землю через сопротивление, создавая чрезвычайно высокое напряжение в точке удара.

Характеристики: Чрезвычайно высокая амплитуда, до нескольких тысяч киловольт; чрезвычайно крутой, со временем волнового фронта 1–4 микросекунды, что представляет наибольшую угрозу для изоляции. Это центр молниезащиты линий электропередачи.

2. Наведенное грозовое перенапряжение

◦ Возникновение: Молния не попадает непосредственно в линию, а разряжается в землю рядом с линией.

Механизм:

.Электростатическая индукция: Во время лидерной стадии грозового облака на проводниках линии индуцируется большое количество связанных зарядов противоположной полярности грозовому облаку. При возникновении основного разряда эти связанные заряды внезапно высвобождаются, образуя волны перенапряжения, распространяющиеся по проводникам.

.Электромагнитная индукция: Мощный ток молнии создает быстро меняющееся магнитное поле вокруг разрядного канала. Это магнитное поле проходит через контур проводника, вызывая электродвижущую силу.

◦ Характеристики: Амплитуда обычно ниже, чем у прямых ударов молнии (обычно не превышает 300-400 кВ), но она представляет значительную угрозу для распределительных линий напряжением 35 кВ и ниже, а также для слабого электрооборудования (например, систем связи и мониторинга), поскольку уровень их изоляции относительно низкий.

Это вызвано преобразованием внутренней энергии или изменением параметров внутри системы и пропорционально номинальному напряжению системы.

1. Коммутационное перенапряжение

◦ Генерация: из-за срабатывания автоматических выключателей или неисправностей системы состояние цепи резко меняется, вызывая колебания электромагнитной энергии.

◦ Основные типы:

▪ Перенапряжение из-за отключения линий без-нагрузки. Когда автоматический выключатель отключает емкостной ток (например, ненагруженную длинную линию), происходит «повторное зажигание», вызывающее электромагнитные колебания, и напряжение может в 3–4 раза превышать нормальный уровень. Это было значительно уменьшено с внедрением в наше время автоматических выключателей, не допускающих повторного включения.

▪ Перенапряжение из-за включения линий без-нагрузки: замыкание линии с остаточным зарядом эквивалентно зарядке конденсатора, который может генерировать перенапряжение высокой-амплитуды. Это один из решающих факторов при проектировании изоляции для систем сверх-высокого и сверхвысокого-высокого напряжения.

▪ Перенапряжение из-за отключения трансформаторов холостого хода: при отключении небольшого индуктивного тока (тока намагничивания) энергия магнитного поля преобразуется в энергию электрического поля, создавая перенапряжение на эквивалентной емкости оборудования. Для защиты обычно используются ограничители перенапряжения.

▪ Перенапряжение дугового заземления: в системе с незаземленной нейтралью при возникновении однофазного замыкания на землю дуга в точке замыкания неоднократно гаснет и вновь зажигается, что приводит к обмену энергией между емкостью системы и индуктивностью, что приводит к перенапряжению во всей системе, амплитуда которого достигает 3,5 раз. Это можно подавить, переключившись на нейтральную точку, заземленную через катушку гашения дуги или небольшой резистор.

2. Временное перенапряжение

◦ Возникновение: перенапряжение с частотой промышленной частоты или близкой к ней, и относительно длительной продолжительностью (от 0,1 секунды до нескольких секунд).

◦ Основные типы:

▪ Повышение напряжения промышленной частоты: например, эффект емкости длинной линии (напряжение в конце линии выше, чем в начале), повышение напряжения здоровой фазы, вызванное асимметричным коротким замыканием, и повышение напряжения, вызванное сбросом нагрузки и т. д. Это «базовое напряжение» рабочего перенапряжения, которое определяет непрерывное рабочее напряжение ограничителя перенапряжения.

▪ Феррорезонансное перенапряжение: когда система содержит нелинейную индуктивность (например, сердечник трансформатора напряжения) и емкость (фазная--емкость заземления, последовательная емкость и т. д.), при возмущении (например, после удаления однофазное замыкание на землю-). Это длится долго и очень опасно.

1. Прямое повреждение изоляции: вызывает пробой твердой, жидкой или газообразной изоляции электрооборудования, что приводит к коротким замыканиям.

2. Ускорение старения изоляции. Постоянное перенапряжение, не достигающее значения пробоя, ускоряет старение изоляционных материалов и сокращает срок службы оборудования.

3. Неисправность или неработоспособность защитных устройств: Это может помешать нормальной работе устройств релейной защиты и средств автоматизации.

4. «Мягкое повреждение» электронного оборудования: особенно грозовые перенапряжения, которые могут привести к ухудшению производительности интегральных схем, ошибкам или потере данных и другим незаметным повреждениям.

Защита от различных типов перенапряжения представляет собой систематический проект:

1. Защита от прямых ударов молнии:

◦ Грозозащитные устройства. Молниеотводы и громоотводы (воздушные заземляющие провода) притягивают молнию к себе.

Хорошее заземляющее устройство: оно может быстро и с низким сопротивлением отводить ток молнии в землю, снижая потенциал.

2. Защита от грозовых перенапряжений и рабочих перенапряжений:

◦ Металлооксидные разрядники клапанного-типа/без зазора: устройства защиты активной зоны. Они обладают высоким сопротивлением в нормальных условиях, но быстро переходят в низкое сопротивление при возникновении перенапряжения, отводя энергию перенапряжения на землю и фиксируя напряжение на защищаемом оборудовании ниже безопасного уровня (уровня защиты). Они являются последней и наиболее важной линией защиты как от внешних, так и от внутренних перенапряжений.

Сетевые фильтры: они используются для много-точной защиты в распределительных системах низкого-напряжения и электронных информационных системах.

3. Подавление внутренних перенапряжений:

◦ Параллельное сопротивление автоматического выключателя: вставьте резистор последовательно во время процесса включения/выключения, чтобы погасить колебания.

Установка шунтирующих реакторов: Компенсация емкостного эффекта длинных линий, подавление повышения напряжения промышленной частоты и рабочих перенапряжений.

Нейтральная точка заземлена через катушку гашения дуги/малое сопротивление: подавляет перенапряжение заземления дуги.

Использование высокоэффективных-разрядников из оксида цинка — наиболее экономичный и эффективный способ ограничения различных типов внутренних перенапряжений.

Резюме: Перенапряжение представляет значительную угрозу безопасной эксплуатации энергосистем. Современные энергетические системы создали многоуровневую и глубокую систему защиты от выработки, передачи, преобразования до распределения и потребления посредством комплексной стратегии «перенаправления, разрядки, ограничения и гашения».

Вакуумный выключатель ВС1-12 представляет собой коммутационное оборудование закрытого типа на номинальное напряжение 12кВ переменного тока частотой 50/60Гц. Он оснащен интегрированным рамным приводным механизмом и подходит для различных промышленных и горнодобывающих предприятий, а также электросетевого оборудования. Его можно использовать в качестве ручной тележки для использования с распределительным устройством KYN28A-12 или в качестве стационарного устройства с соответствующей механической блокировкой, что делает его подходящим для XGN2 и других стационарных шкафов.

  Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.

Контактное лицо: г-жаГрейс Лю(Директор отдела продаж)

Тел.: +86 917 3661109 Факс: +86 917 6739416

Мобильное устройство: +86 18091765882(WhatsApp/Wechat/facebook)

Веб-сайт:https://www.xdtzelectrical.com

Добавить: Деревня Нанпо, проспект Ченцанг, район Цзиньтай, город Баоцзи, провинция Шэньси, Китай.