Ограничители перенапряжений нелинейные на номинальное напряжение 110-750 кВ

Общие сведения

Ограничители перенапряжений нелинейные предназначены для защиты электрооборудования сетей с эффективно заземленной нейтралью класса напряжения 110, 150, 220, 330, 500 кВ переменного тока частотой 50 и 60 Гц и на класс напряжения 750 кВ переменного тока частотой 50 Гц от грозовых и коммутационных перенапряжений. Ограничители перенапряжений на 110, 150, 220, 330 кВ предназначены для применения в ОРУ и ЗРУ в случаях, когда исключено образование схем без выключателей на стороне высшего напряжения, в которых наинизшая из частот свободных колебаний менее 250 Гц и установившееся повышение напряжения выше 1,3 Uн р, в том числе в пусковых и ремонтных режимах; выделение при различных оперативных и автоматических отключениях участков сети с ограничителями перенапряжений и без трансформаторов с заземленными нейтралями. Ограничитель на класс напряжения 500 кВ не следует применять на линиях с шунтирующими реакторами, у которых в неполнофазных режимах резонансные перенапряжения с учетом потерь от короны превышают 1,3 Uн р. * Uн р - наибольшее рабочее фазное напряжение сети.

Структура условного обозначения

ОПНО-Х-Х1:
ОПНО - ограничитель перенапряжений нелинейный;
Х - класс напряжения, кВ (110, 150, 220, 330, 500, 750);
Х1 - климатическое исполнение (У, УХЛ) и категория размещения
(1) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря не более 1000 м. Температура окружающего воздуха: для исполнения У1 от минус 45 до 40°С, для исполнения УХЛ1 от минус 60 до 40°С. В распредустройствах, работающих на открытом воздухе, где эффективная удельная длина пути утечки внешней изоляции не менее 1,8 см на 1 кВ наибольшего рабочего линейного напряжения сети, при отсутствии вибрации и ударов. Допустимое тяжение провода в горизонтальном направлении при давлении ветра со скоростью не более 40 м/с без гололеда, не более 15 м/с при толщине гололеда 2 см составляет: 500 Н -для ограничителей на номинальное напряжение 110-330 кВ, 1000 Н - для ограничителей на номинальное напряжение 500 кВ, 1500 Н - для ограничителей на номинальное напряжение 750 кВ. Пропускная способность ограничителей приведена в табл. 1. В течение срока службы ограничители выдерживают совокупность воздействий, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика воздействия ОПН-110
УХЛ1		 ОПН-150
У1		 ОПН-220
УХЛ1		 ОПН-330
У1		 ОПН-500
УХЛ1		 ОПН-750 У1,
ОПН-750 УХЛ1		 ОПНО-750 У1, ОПНО-750
УХЛ1

Двадцать импульсов тока
с длительностью фронта волны 1,2 мс и длительностью волны 2,5 мс с амплитудой, А

 280 350 420 630 1200 1800 1450

Двадцать импульсов тока
с длительностью фронта волны
8 мкс и длительностью волны
20 мкс с амплитудой, А

 5000 5000 5000 – – – –

Двадцать импульсов тока с длительностью фронта волны 16 мкс и длительностью волны 40 мкс с амплитудой, А

 – – – 8000 15000 15000 15000

Два импульса тока с длительностью фронта волны
8 мкс и длительностью волны 20 мкс с амплитудой, А

 15000 15000 15000 24000 30000 40000 30000
По технике безопасности ограничители перенапряжений соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.3-75. Ограничители ОПН-110 УХЛ1, ОПН-150 У1, ОПН-220 УХЛ1 и ОПН-330 У1 соответствуют ТУ 3414-013-04682628-96;
ОПН-500 УХЛ1 - ТУ 3414-014-04682628-96; ОПН-750 У1 (УХЛ1) и ОПНО-750 У1 (УХЛ1) - ТУ 16-521.277-82. ТУ 3414-013-04682628-96;ТУ 3414-014-04682628-96;ТУ 16-521.277-82

Технические данные ограничителей перенапряжений приведены в табл. 2.

Таблица 2

Параметр Значение параметра для типоисполнений
ОПН-110 УХЛ1 ОПН-150 У1 ОПН-220 УХЛ1 ОПН-330 У1 ОПН-500 УХЛ1 ОПН-750 У1,
ОПН-750 УХЛ1		 ОПНО-750 У1, ОПНО-750 УХЛ1

Класс напряжения, кВ

 110 150 220 330 500 750 750

Наибольшее рабочее напряжение, кВдейств

 73 100 146 210 303 455 455

Напряжение на ограничителях, кВдейств, допустимое:

8 ч 81 111 162 233 336 – –
3 ч 83 114 166 239 345 – –
1 ч 85 117 171 246 355 – –
20 мин 88 120 175 250 365 545 545
20 с 95 130 190 270 390 590 590
3,5 с 100 138 200 290 420 635 635
1,0 с 105 145 210 305 440 660 660
0,15 с 112 155 225 325 470 705 705
0,12 с – – – – – – –

Расчетный ток коммутационного перенапряжения, волна 1,2/2,5 мс, А

 280 350 420 700 1200 1800 1200

Остающееся напряжение при расчетном токе коммутационного перенапряжения, кВ, не более

 180 250 360 520 750 1125 1125

То же в долях U* j , не более

 1,74 1,76 1,74 1,76 1,75 1,75 1,75

Остающееся напряжение при импульсном токе с длительностью
фронта волны 8 мкс, с амплитудой, кВ, не более:

3000 А 230 305 430 620 825 – –
5000 А 250 330 460 650 860 1280 1300
7000 А – – – – 865 – –
10000 А 280 365 500 700 920 1320 1350
15000 А – – – – 980 1380 1420
30000 А – – – – – 1550 1600

То же в долях U j , не более:

5000 А 2,42 2,35 2,24 2,19 2,0 – –
10000 А 2,71 2,6 2,43 2,36 2,15 2,1 2,1
15000 А – – – – 2,3 2,2 2,2
30000 А – – – – – 2,4 2,5

Длина пути утечки внешней изоляции, мм, не менее

 2270 3100 4550 8600 10700 14200 16800

Испытательные напряжения внешней изоляции, кВ:

коммутационный импульс 250/2500 мкс в сухом состоянии
и под дождем

 210 290 420 600 865 1360 1360

полный грозовой импульс

 280 370 510 700 1060 1620 1620

Масса, кг

 100 140 195 980 1300 2400 2300

*U j - максимальное фазное напряжение сети.

Гарантийный срок - 3 года со дня начала эксплуатации ограничителей, но не более 3,5 лет со дня их отгрузки с предприятия-изготовителя для ограничителей на 750 кВ; 5 и 7 лет для всех остальных типов при условии соблюдения правил транспортирования, хранения, монтажа и эксплуатации, указанных в технических условиях и в эксплуатационной документации на ограничители.

Ограничители представляют собой высоконелинейный резистор, состоящий из последовательно-параллельно включенных керамических резисторов, выполненных на основе окиси цинка. Принципиальная электрическая схема ограничителей приведена на рис. 1.

Электрическая схема ограничителей Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети, вследствие высокой нелинейности резисторов, через ограничители протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого электрооборудования. Вольт-амперные характеристики ограничителей приведены на рис. 2.

Вольт-амперные характеристики нелинейных ограничителей перенапряжений в режимах 1 - коммутационных перенапряжений на волне тока с длительностью фронта 1,2 мс; 2 - грозовых перенапряжений на волне тока с длительностью фронта 8 мкс При уменьшении длительности фронта волны тока с 8 до 3 мкс остающееся напряжение на ограничителях возрастает не более чем на 3% при увеличении длительности фронта волны до величин, характерных для коммутационных перенапряжений; остающееся напряжение уменьшается на 5%. В процессе длительного воздействия рабочего напряжения сети проводимость резисторов ограничителя увеличивается, что сопровождается увеличением их перегрева; скорость увеличения проводимости зависит от начальной вольт-амперной характеристики, температуры окружающей среды и величины рабочего напряжения. Работоспособность ограничителя в процессе эксплуатации контролируется при помощи измерения действующего значения тока проводимости. На рис. приведены зависимости максимального действующего значения тока проводимости от напряжения промышленной частоты.

Зависимость максимального действующего значения тока проводимости от напряжения промышленной частоты 50 Гц для ограничителей на номинальное напряжение 1 - 110 кВ; 2 - 150 кВ;
3 - 220 кВ; 4 - 330 кВ;
5 - 500 кВ; ОПНО - 750 кВ;
6 - ОПН - 750 кВ Линейный участок характеристики определяется емкостной проводимостью ограничителя, резкое увеличение проводимости при напряжении (1,2-1,3) U обусловлено нарастанием активной проводимости резистора ограничителя. Расчетный срок службы ограничителей с надежностью 0,95 составляет не менее 20 лет для классов напряжения 110-500 кВ и не менее 30 лет для 750 кВ. Внутри фарфоровой покрышки ограничителя размещен ряд последовательно соединенных блоков. Каждый блок образован параллельно включенными колонками резисторов. После испытания на герметичность ограничители заполняются азотом при атмосферном давлении. Ограничители снабжены экранными кольцами для выравнивания распределения напряжения по высоте. Нижний вывод (или основание) ограничителей изолирован от земли, что позволяет включать их на землю через регистрирующие приборы. Ограничители на напряжения 330-750 кВ имеют предохранительное устройство для сброса давления в случае внутреннего повреждения аппаратов. Герметизация ограничителей осуществлена с помощью резиновых уплотнительных колец. Для защиты от коррозии все наружные металлические детали ограничителей имеют защитное покрытие. На крышке ограничителя имеется контактная пластина для подключения к токоведущим проводам. Выполнение ограничителей на номинальное напряжение 110-500 кВ в одной фарфоровой покрышке и отсутствие в них последовательных искровых промежутков существенно повышает надежность их работы в условиях повышенного загрязнения наружной атмосферы. Общий вид нелинейных ограничителей перенапряжений различных исполнений приведен на рис. 4-7.

Ограничители перенапряжений ОПН-110 УХЛ1, ОПН-150 У1 и ОПН-220 УХЛ1 1 - крышка; 2 - экран; 3 - элемент; 4 - трубка;
5, 6 - шайбы; 7 - провод с наконечником;
8 - основание; 9 - втулка

Таблица к рис. 4

Типоисполнение

 Н, мм Н1, мм ? D, мм

ОПН-110 УХЛ1

 1130 – –

ОПН-150 У1

 1550 265 450

ОПН-220 УХЛ1

 2040 630 850

Ограничитель перенапряжений ОПН-330 У10 1 - элемент; 2 - кольцо экранирующее;
3 - крышка; 4 - держатель; 5 - пластина контактная

Ограничитель перенапряжений ОПН-500 УХЛ1 1 - элемент; 2 - крышка; 3 - держатель;
4 - кольцо экранирующее; 5 - пластина контактная

Ограничители перенапряжений ОПН-750 У1, ОПН-750 УХЛ1, ОПНО-750 У1, ОПНО-750 УХЛ1 1, 2 - элементы; 3 - кольца экранирующие;
4 - держатели; 5 - пластина контактная; 6 - крышка

В комплект поставки входят: ограничитель с приспособлением для измерения тока проводимости при рабочем напряжении; техническое описание и инструкция по эксплуатации (1 экз. на три ограничителя);
паспорт.

Характеристики Электротехнического оборудования

Характеристики станков

Характеристики КПО

Характеристики импортного оборудования

Характеристики насосного оборудования

Марки стали и сплавов

Прочее оборудование
© Машинформ | Справочник содержания драгоценных металлов | mashinform@bk.ru