Ремонт ограничителя перенапряжения опн

Содержание

5.4. Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений
Читайте также
Обслуживание мотора
2.7. Защита оборудования ПС от перенапряжений
6.6. Обслуживание элементов КРУ
Социальное обслуживание
4.8.5. Расходы на обслуживание ККТ
Пример 2. Большое количество свободного времени и ограничителей
Обслуживание ланча
Медицинское обслуживание
Медицинское обслуживание
Инструкция по эксплуатации ограничителей перенапряжения (ОПН)

5.4. Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений

Разрядник — это устройство, содержащее два или несколько электродов, предназначенное для возбуждения разряда в определенных условиях (СТ МЭК 50(151)—78).

Вентильные разрядники (РВ) типов РВП, РВС, РВМ, РВМГ, РВМК применяются для ограничения перенапряжений, воздействующих на изоляцию ПС.

Основными элементами РВ являются искровой промежуток и последовательно включенный с ним нелинейный резистор. Искровой промежуток отделяет токоведущие части от заземления, а при появлении импульса перенапряжений срезает волну опасного перенапряжения, обеспечивая при этом гашение дуги тока, проходящего вслед за импульсным током, при первом прохождении его через нулевое значение.

Искровой промежуток разрядника на соответствующий класс напряжения набирается из блоков искровых промежутков. Последовательно с блоками искровых промежутков включают нелинейные резисторы из вилитовых, а у разрядников высших классов напряжения — тервитовых дисков, собранных в блоки. Диски обладают свойством изменять сопротивление в зависимости от значения приложенного к ним напряжения. С увеличением напряжения сопротивление их уменьшается, что способствует прохождению больших импульсных токов при небольшом падении напряжения на разряднике.

Сопротивление резисторов подбирают таким образом, чтобы они ограничивали сопровождающий ток промышленной частоты до 80—100 А.

Диски нелинейных резисторов во влажной атмосфере резко ухудшают свои характеристики. Поэтому все элементы РВ размещают в герметичных фарфоровых покрышках, герметичность которых обеспечивается тщательным армированием фланцев и уплотнением торцевых крышек озоностойкой резиной.

РВ работоспособны только при наличии надежного заземления нижнего фланца. При его отсутствии разрядник работать не будет.

Эффективность защиты с помощью РВ определяется расстоянием от них до защищаемого оборудования: чем ближе к защищаемому оборудованию они установлены, тем эффективнее их защита.

Наблюдение за работой РВ осуществляется по показаниям регистраторов срабатывания, которые включаются последовательно в цепь разрядник — земля, и через них проходит импульсный ток. При появлении в смотровом окошке регистратора срабатывания риски регистратор перезаряжают, то есть меняют плавкие вставки.

При осмотрах РВ обращают внимание на целостность фарфоровых покрышек, армировочных швов и резиновых уплотнений.

Грязь на поверхности покрышек искажает распределение напряжения вдоль разрядника, что может привести к его перекрытию.

Аналогичная картина может иметь место, если не покрашены головки и гайки болтов: вследствие этого на поверхности фланцевых покрышек могут появиться подтеки ржавчины.

Представляет опасность высокая трава вблизи разрядника, которая может зашунтировать его нижние элементы.

Повреждения могут быть и внутри разрядника, а именно: разрывы в цепях шунтирующих резисторов; увлажнение дисков последовательных резисторов и др.

В соответствии с требованиями правил безопасности при эксплуатации электроустановок все виды работ на разрядниках должны производиться с лестниц-стремянок; применение приставных лестниц недопустимо.

Заземлять присоединение разрядника следует стационарными заземлителями, а при их отсутствии — переносными заземлениями, устанавливаемыми вблизи разъединителей.

Ограничители перенапряжений (ОПН) предназначены для защиты электрооборудования электрических сетей переменного тока с изолированной или компенсированной нейтралью от грозовых и коммутационных перенапряжений в соответствии с их вольт-амперными характеристиками и пропускной способностью.

Конструктивно ОПН представляет собой высоконелинейное сопротивление (варистор), заключенное в высокопрочный герметизированный корпус. При возникновении волн перенапряжения сопротивление варисторов изменяется на несколько порядков (от десятков Ом до МОм) с соответствующим возрастанием тока от миллиампер при воздействии рабочего напряжения до тысяч ампер при воздействии волны перенапряжения. Этим объясняется защитное действие ОПН, а высоконелинейная вольтамперная характеристика варисторов позволяет реализовать низкий защитный уровень для всех видов перенапряжений и отказаться от использования искровых промежутков, характерных для традиционных разрядников, со всеми соответствующими преимуществами.

Отсутствие искрового промежутка обеспечивает постоянное подключение ОПН к защищаемому оборудованию.

Область применения ОПН чрезвычайно велика. Они применяются для защиты электрооборудования ПС открытого и закрытого типа, кабельных сетей, ВЛ, генераторов, СК и электродвигателей сетей собственных нужд электростанций и промышленных предприятий, батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности и фазокомпенсирующих устройств, оборудования электро-подвижного состава, устройств электроснабжения и контактной сети переменного и постоянного тока электрифицированных железных дорог, электрооборудования специализированных промышленных предприятий (химической, нефтяной, газовой промышленности и др.).

При отсутствии искровых промежутков через резисторы в нормальном режиме проходит малый ток проводимости, обусловленный напряжением сети.

Длительное прохождение тока проводимости приводит к старению оксидно-цинковой керамики. Поэтому при эксплуатации проверяется величина тока проводимости и не допускается его увеличение до значений, при которых может возникнуть тепловой пробой резисторов и выход ОПН из строя.

Резисторы ОПН для напряжений 35-500 кВ размещают в герметичных одноэлементных фарфоровых покрышках. Высота ОПН примерно равна высоте опорных изоляторов того же класса.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Инструкция по эксплуатации ограничителей перенапряжения (ОПН)

СЛУЖБА ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА ПС И ЛЭП 35-110 KB

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ
6 -110 KB

СОДЕРЖАНИЕ
1. Область применения
2. Общие сведения

3.Устройство и принцип действия ОПН 6-110 кВ
3.1 Устройство и принцип действия ОПН фирмы «ABB».
3.2 Устройство и принцип действия ОПН фирмы «Таврида Электрик»
3.3 Устройство и принцип действия ОПН фирмы «Raychem»

4. Монтаж ОПН 6-110 кВ

Общие требования
Монтаж ОПН фирмы «ABB»
Монтаж ОПН фирмы «Таврида электрик»
Монтаж ОПН фирмы «Raychem»

5 Техническое обслуживание ОПН 6-110 кВ
Приложения
Знание настоящей инструкции обязательно для:
– оперативного, оперативно-производственного персонала электрических сетей;
– производственного персонала групп подстанций, распредсетей, ЦРО
служб подстанций и распредсетей, электромонтеров по обслуживанию
ВЛ 6-110 кВ;
– инженерно-технического персонала СПС, СРС, СЛ,СЛИП.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Требования данной инструкции распространяется на ограничители перенапряжения нелинейные (далее – ОПН) 6-110 кВ, изготовленные в полимерном
корпусе производства фирм: «Raychem», «Таврида Электрик», «ABB» и др., находящиеся в эксплуатации на объектах электроэнергетической системы.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

ОПН на сегодняшний день являются одним из эффективных средств защиты оборудования электрических сетей. Данные аппараты обладают достаточно высокими
эксплуатационными свойствами и надежностью.
Нелинейные ограничители перенапряжений предназначены для использования в качестве основных средств зашиты электрооборудования станций и сетей среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты от коммутационных и грозовых перенапряжений. При их разработке были использованы последние технологические достижения и опыт эксплуатации ОПН в отечественной и зарубежной практике. Ограничители рекомендуется применять вместо вентильных разрядников соответствующих классов напряжения при проектировании, эксплуатации, техническом перевооружении и реконструкции электроустановок.
ОПН 6-110 кВ с полимерной изоляцией, по сравнению с вентильными разрядниками, обладают целым рядом преимуществ:

варисторы, применяемые в ОПН, обладают высокой стабильностью, которая
не изменяется в процессе длительной эксплуатации;
большое быстродействие срабатывания ОПН при коммутационных и
грозовых перенапряжениях;
отличные пиковые характеристики ОПН в широком диапазоне рабочей
температуры;
применение варисторов в одно колонковом исполнении позволяет
обеспечить особенно глубокое ограничение напряжений и, соответственно, более
высокую надежность работы оборудования и улучшение параметров сети;
уменьшение габарита и веса ОПН в 10 — 20 раз позволяет установить их
непосредственно вблизи защищаемого оборудования;
высокая механическая прочность и малая масса ОПН позволяет
устанавливать их на ВЛ 6-110 кВ без усиления конструкции опор;
ОПН в полимерном корпусе не требуют специального обслуживания, не
повреждаются при транспортировке и хранении;
малые массо-габариты ОПН позволяют легко выполнять их монтаж при
минимальном использовании техники.

Под рабочим напряжением через ОПН протекает ток величиной доли миллиампер. Ток носит емкостной характер, вследствие чего в ОПН не выделяется активная мощность, и он может неограниченно долго находиться под рабочим напряжением. В результате ОПН не требует обслуживания и контроля параметров в процессе эксплуатации. Повышение напряжения, при появлении импульса перенапряжения, вызывает снижение активного сопротивления резисторов ОПН. Ток через ОПН возрастает до сотен ампер при появлении коммутационных перенапряжений и до тысяч ампер при воздействии грозовых перенапряжений. Резисторы ограничителя переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжения до уровня, безопасного для изоляции защищаемого электрооборудования. Когда перенапряжение снижается, ограничитель вновь возвращается в непроводящее состояние.

Графики изменения тока и напряжения на ОПН при повышении воздействующего напряжения.

Высоколинейные резисторы объемного типа (варисторы), применяемые в ОПН, выполнены из оксидно-цинковой или металлооксидной керамики – нелинейного материала, получаемого в результате высокотемпературного обжига (до 1300 °С) специальной смеси. Смесь состоит из окиси цинка и некоторого количества оксида другого металла, например висмута, сурьмы, кобальта, марганца и т.п. Масса основной добавки составляет менее 4% массы оксида цинка. Коэффициент не линейности оксидно–цинковой керамики одного и того же образца составляет 0,02 — 0,06 и зависит от сочетания добавок к оксиду цинка и температуры обжига материала. Зависимость между напряжением, приложенным к образцу такого материала, и током в нем определяется общей для рассматриваемых материалов формулой. Коэффициент не линейности растет с увеличением значения тока, а при больших напряжениях начинает увеличиваться активная .масса составляющего тока через оксидно-цинковый нелинейный рабочий резистор (НРР).
Вольт-амперная характеристика НРР из металлооксидной керамики зависит от температуры окружающей среды: при повышении температуры остаточное напряжение уменьшается, температурный коэффициент тока и коэффициент не линейности увеличиваются. Уменьшение остаточного напряжения при коротких импульсах несколько меньше, чем при длинных, например, отношение остаточного напряжения при длительности воздействия, равной одной микросекунде, к остаточному напряжению при длительности воздействия, равной восьми микросекундам, составляет 1,07.
Параметры материала НРР в значительной степени определяют срок службы ОПН. Основное значение имеют градиент напряжения, температурный коэффициент тока, температура окружающей среды, условия теплоотдачи, приложенное напряжение. В процессе старения возрастает активная составляющая
тока и соответственно активная мощность. НРР выбирается из того или иного числа единичных дисковых резисторов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Надежный электрический контакт между ними обеспечивается металлизацией их торцевых поверхностей и контактным нажатием.
При последовательном соединении единичных высоко нелинейных резисторов напряжение между ними распределяется очень неравномерно, что обуславливается не только емкостным распределением напряжения, но и различной электрической проводимостью отдельных резисторов, градиентом напряжения при заданном токе, тангенсом угла дельта диэлектрических потерь резисторов.
Градиент напряжения при гарантированной пропускной способности резистора при импульсе тока с максимальным значением 70 А и длительностью 3/8 мкс составляет 1,45-1,8 кВ/см, а тангенс диэлектрических потерь равен (или меньше) 0,09 увеличение числа последовательно соединенных резисторов уменьшает неравномерность распределения напряжения. Неравномерность проявляется в случае, когда заданное напряжение (градиент) приложено к небольшому числу единичных резисторов (ЕР); если же оно приложено к числу ЕР, в десять раз большему, то оно соответственно и распределяется на большее число объектов с уменьшением напряжения, приходящегося на каждый ЕР, с учетом активных утечек которого неравномерность снижается. Выравнивание его по высоте аппарата достигается посредством трубчатого экранного кольца, закрепляемого на верхней крышке элемента, что существенно облегчает работу НРР.
Диски из оксидно – цинковой керамики помещается в специальную термоусаживаемую трубку ( трубка полиэтиленовая радиационно – модифицированная), которая при нагревании вместе с дисками до температуры 170-180°С плотно облегает колонку из дисков, создавая продольное и поперечное давление. Продольное давление обеспечивает электрический контакт между отдельными дисками, а поперечное создает из разрозненных дисков одно конструктивное целое — колонку.
Пропускная способность НРР определяется площадью поперечного сечения ЕР и градиентом напряжения. Увеличение ее достигается увеличением диаметра дисков. Толщина диска ЕР определяется специальными расчетами, где решающее значение имеет обеспечение наибольшего теплоотвода с целью предотвращения прогорания материала диска по цепи протекания сопровождающего тока. Этот размер НРР определяется при разработке ОПН.

3. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОПН 6 – 110 КВ.

3.1. Устройство и принцип действия ОПН фирмы «АВВ».
ОПН фирмы «ABB» в полимерном корпусе могут состоять из одного или нескольких модулей, каждый из которых содержит одну колонку варисторов. Варисторы не обладают «кумулятивным» эффектом, т.е. их вольт-амперная характеристика не зависит от числа срабатываний ОПН. Силиконовая покрышка наносится на активную часть методом непосредственного вакуумного литья в специальной холдинговой машине. Фланцы соединены друг с другом двумя или более усиливающими элементами из стекловолокна, что придает ОПН высокие механические характеристики. Благодаря тому, что силиконовая изоляция наносится непосредственно на вариаторы, внутри нет воздуха и, как следствие, отсутствуют внутренние частичные разряды. Кроме того, улучшаются условия охлаждения варисторов, что улучшает энергопоглащающую способность ОПН.
ОПК фирмы «ABB» состоит из внешнего изолятора, выполненного из негаллогенированной силиконовой резины с концевыми фланцами и выводами, выполненными из нержавеющей стали, алюминия или меди. Внутренняя часть ОПН состоит из металлооксидных варисторов, стальных прокладок, алюминиевыхкомпонентов, стекловолоконных стяжек и арамидных волокон. Металлоксидные варисторы представляют собой агломератные «таблетки», состоящие в основном из ZnO (90%) и др. веществ (более 1%): Bi₂O₃, Sb₂O₃, NiO, Cr₂O₃. Металлоксидные варисторы покрыты слоем тонкого стекла ( Конструкция ОПН/ TEL

3.3 Устройство и принцип действия ОПН фирмы «Raychem»
В корпус из трекингостойкого полимера, выпускаемого по специальной технологии, помещены металлооксидные варисторы, обеспечивающие высокую энергопоглощающую способность. Подключение ОПН к сети осуществляется при помощи электродов. Волоконно-армированная структура придает ОПН дополнительную механическую прочность.

Конструкция ОПН фирмы «Raychem»

1. Металлооксидные варисторы
2. Электроды
3. Волоконно-армированная композитная структура
4. Корпус из трекингостойкого полимера

4. МОНТАЖ ОПН 6-110 KB

4.1 Общие требования

Монтаж ОПН 6-110 кВ должен производится в строгом соответствии с требованиями инструкций завода-изготовителя и указаний ГКД 34.35.512-2002. Средства защиты от перенапряжений в электроустановках 6-750 кВ. Инструкция по монтажу и эксплуатации.
После окончания монтажа проводятся приемо-сдаточные испытания ОПН в объеме согласно требованиям инструкции завода-изготовителя и ГКД 34.35.512-2002.
Перед монтажом все элементы ОПН необходимо тщательно осмотреть, причем особое внимание следует обращать на следующее:

поверхности покрышек, в том числе торцы, примыкающие к фланцам, не
должны иметь трещин, каких-либо следов удара;
состояние внутренних деталей элемента проверяется слабым
встряхиванием при проворачивании его в разные стороны под углом 20-30° от
вертикальной оси. Наличие при этом шумов или позваниваний свидетельствует о
повреждении внутренних деталей элемента;
перед монтажом, элементы ОПН должны быть испытаны в соответствии с
инструкцией завода-изготовителя, требованиями ПУЭ, РД 34.20.302, указаниями
ГКД 34.35.512-2002. При монтаже используются только те элементы ОПН,
результаты испытаний которых удовлетворяют требованиям вышеперечисленных
НД;
монтаж многоэлементных ОПН (начиная от земли) следует выполнять,
строго соблюдая указания завода-изготовителя о размещении порядковых номеров
элементов. Замена одних элементов другими или изменение их взаимного
расположения в ОПН, по сравнению с предписанным заводом-изготовителем не
допускается, за исключением случаев, оговоренных в заводских документах по
техническому обслуживанию и эксплуатации.

После окончания монтажа все наружные металлические детали аппарата, кроме паспортных щитков, необходимо окрасит влагостойкой краской или эмалью. ОПН устанавливаются в ОРУ, ЗРУ на специальных конструкциях — стойках или на огражденных фундаментах высотой не менее 300 мм от уровня планировки ПС с учетом требований защиты от ливневых вод и высоты снежного покрова. ОПН, у которых нижняя кромка фарфорового кожуха расположена над уровнем планировки ПС на высоте не менее 2500 мм, разрешается устанавливать без постоянных ограждений. Расстояние в свету между фазами ОПН или от ОПН до заземленных или находящихся под напряжением других элементов ПС должны быть не менее значений заказанных в табл. 1.

Для ОПН-110 кВ наименьшие расстояния в свету от токоведущих частей до различных элементов СРУ должны быть:
— от токоведущих частей, от элементов оборудования и изоляции, находящихся под напряжением, до заземленных постоянных внутренних и наружных ограждений высотой не менее 2000 мм, а также стационарных межячейковых экранов и противопожарных перегородок — 600 мм;

Таблица 1 — Наименьшие допустимые расстояния в свету между ОПН и токоведущими и заземленными частями оборудования ПС, а также между ОПН и постоянными ограждениями

Изоляционные расстояния, мм, для номинального напряжения, кВ

Источник

Расстояние

Ремонт ограничителя перенапряжения опн

5.4. Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений

Читайте также

Обслуживание мотора

2.7. Защита оборудования ПС от перенапряжений

6.6. Обслуживание элементов КРУ

Социальное обслуживание

4.8.5. Расходы на обслуживание ККТ

Пример 2. Большое количество свободного времени и ограничителей

Обслуживание ланча

Медицинское обслуживание

Медицинское обслуживание

Инструкция по эксплуатации ограничителей перенапряжения (ОПН)