МОЛНИЕЗАЩИТА (современные проблемы) Э.М. Базелян ЭНИН Москва

Статистика технологических нарушений на ВЛ «ФСК» 2008 – первая половина 2009 г Всего – 507 из них: по чисто внешним и не выявленным причинам удары молнии – - 48% от нарушений, обусловленных несовершенством ВЛ Условный учет - (с успешным АПВ) Всего из них по чисто внешним и не выясненным причинам удары молнии – - 78% от нарушений, обусловленных несовершенством ВЛ = = выработка ресурса ~ 15 – 20 выключателей

Грозовые повреждения ПС гг всего в среднем 1 крупная авария за 4 – 5 лет Причины: - частичный ввод тока молнии в подземные кабельные каналы с повреждением вторичного оборудования и ложной работой РЗА – в итоге немотивированное отключение потребителей; - грозовые перенапряжения на внутренней изоляции устаревшего силового оборудования Стоимость ремонта после крупной аварии (без учета недоотпуска электроэнергии) – до 80 млн.руб Частота тяжелых аварий нарастает по мере внедрения микропроцессорной техники и старения силового оборудования

Научно-технические проблемы 1. Разрядные характеристики внешней изоляции при реальных грозовых перенапряжениях В таких условиях испытания стандартным грозовым импульсом 1,2/50 мкс !!! неадекватны !!! ОПН с одной стороны пролета

2. Отсутствие банка данных об импульсных характеристиках грунта и условиях растекания в земле больших токов молнии (30 – 100 кА)

3. Многократные тросовые молниеотводы для защиты ОРУ ПС Технические преимущества: - более высокая надежность защиты по сравнению со сравнению со стержневыми той же высоты, -устранение повреждений цепей вторичной коммутации при грозовых воздействиях, - защита от несанкционированного ввода тока молнии в подземные коммуникации, в т.ч. в воздухопроводы выключателей. Уровень проработанности вопроса- - созданы методические указания по проектированию и расчету тросовых молниеотводов для защиты ПС ЕНЭС; - разработаны технические требования к проектам модернизащии внешней молниезащиты ПС ЕНЭС Проблема – полное отсутствие стендовых испытаний

Многократные молниеотводы Стержневые молниеотводы h = 40 м Расстояние между молниеотводами м Зоны защиты на высоте 27,5 м по РД В реальности объект диаметром 100 м и высотой 27,5 м защищен с надежностью 0,99!

Основные задачи, решаемые в рамках программы -Создание банка данных о разрядных характеристиках внешней изоляции ВЛ и ПС высших классов напряжения при воздействии полного спектра импульсов грозовых перенапряжений. -Разработка методики и организация стендовых испытаний эффективности молниеотводов в условиях их работы на территории ПС 110 – 750 кВ. -Создание мобильного испытательного комплекса (МИК) на основе взрывомагнитного генератора (ВМГ) для испытаний объектов электроэнергетики на полномасштабные воздействия тока и электромагнитного поля молнии, а также для измерений импульсных характеристик грунтов. - Создание банка данных об импульсных характеристиках грунтов на территории России, необходимых для проектирования и диагностики молниезащиты ВЛ и ПС. -Разработка программного обеспечения для расчета грозовых перенапряжений с учетом реальной динамики изменения импульсных характеристик грунта и заземлителей при различных токах молнии. -Корректировка нормативов ФСК по проектированию молниезащиты ВЛ, силового оборудования и защиты цепей вторичной коммутации от электромагнитного поля молнии с учетом реальной динамики изменения импульсных характеристик заземлителей, формы импульсов грозовых перенапряжений и последствий их воздействия на внешнюю изоляцию.

Экспериментально-техническая обеспеченность Высоковольтные стенды отрасли без дополнительных капвложений пригодны для испытаний внешней изоляции и защитного действия молниеотводов Для полномасштабной имитации воздействия токов молнии разработан мобильный испытательных комплекс на базе взрывомагнитного генератора. Макетный образец контура испытан на ПС 110 кВ, Подготовлена проектная документация для изготовления штатного образца на 2-х автомобилях Урал

Объекты, выбрасывающие в атмосферу горючие газовые смеси Размещение области газовых выбросов в зоне защиты молниеотвода на гарантирует от поджига газа при ударе молнии в молниотвод Причина вспышки – -незавершенные искровые разряды от боковой поверхности молниеотвода Источник электрического поля, питающего вспышку – падение напряжения на сопротивлении заземления и индуктивности опоры молниеотвода U M = R з I M + L оп dI M /dt 1 – 2 МВ

Искробезопасный молниеотвод Конструкция ЗАО Трансэнерготехнология Расщепленная на тросы боковая поверхность снижает электрическое поле до безопасного уровня, практически не увеличивая ветровую нагрузку на опору Безопасный диаметр боковой поверхности ~ 1 м

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ