Ограничитель перенапряжений мультиградиентный

Опубликовано: 20 ноября 2007 г. в 01:00, 292 просмотра Комментировать

Одной из серьезных проблем, требующих решения при создании и эксплуатации ОПН, является обеспечение равномерного распределения напряжения вдоль колонки варисторов.

Причиной неравномерности распределения напряжения вдоль колонки варисторов является резкая неравномерность электрического поля, в которое помещается ОПН. Неравномерное поле (рис. 1) создается высоковольтным электродом в виде провода, подходящего к ОПН, и заземленной опорной конструкцией в виде бетонной сваи совместно с поверхностью земли. Неравномерность электрического поля является причиной того, что потери активной мощности оказываются различными для варисторов, расположенных в разных частях колонки, что приводит к их неравномерному нагреву. Как правило, воздействие на единичные варисторы повышенного напряжения и их перегрев имеют место в верхней части колонки, что ведет к их преждевременному старению, и может явиться причиной выхода из строя ОПН.

Для выравнивания распределения напряжения вдоль колонки варисторов в настоящее время используют тороидальные экраны (рис. 2). Установка экранов является традиционным способом выравнивания распределения напряжения вдоль ОПН и направлена на устранение причины возникающей неравномерности, т.е. основана на перераспределении величин емкостей варисторов на землю и на провод. Однако существует альтернативный способ облегчения условий работы варисторов в условиях неравномерного распределения напряжения, который реализован в новом типе защитного аппарата, получившем название «ограничитель перенапряжений мультиградиентный» или МОПН.

При сборке ОПН традиционной конструкции производитель контролирует сумму напряжения на единичных варисторах колонки так, чтобы она обеспечила требуемые характеристики по напряжению целого ОПН. Вместе с тем, вольтамперные характеристики единичных варисторов отличаются друг от друга: при одних и тех же строительной высоте варистора и токе в нем остающееся на варисторе напряжение может варьироваться в диапазоне до + (5 ÷ 25)%. Именно естественное отличие вольтамперных характеристик единичных варисторов использовано для выравнивания распределения напряжения вдоль варисторов в МОПН.

Конструкция МОПН позволяет эффективно решать задачу выравнивания распределения температуры вдоль колонки варисторов, которая является более общей по сравнению с традиционной задачей выравнивания распределения напряжения. Техническое решение, реализованное в МОПН, можно применять как единственное средство повышения эксплуатационных качеств ОПН, так и использовать его совместно с традиционными способами (установка экранов).

В качестве иллюстрации на рис. 3 даны результаты измерений теплового поля (так называемые термограммы), полученные с помощью тепловизора. На рис. 3 показан типовой ОПН 110 кВ с экраном, а справа — мультиградиентный ограничитель перенапряжений МОПН. Ярко белый цвет ОПН с экраном на левом рисунке свидетельствует о локальном перегреве варисторов в средней части аппарата, тогда как на правом рисунке для МОПН без экрана перегрева нет.

Распределение потерь активной мощности варисторов по высоте колонки для аппарата 110 кВ приведено на рис. 4. По горизонтальной оси откладывается номер варистора в колонке (считая от верхнего фланца), а по вертикальной оси — потери активной мощности в милливаттах. Как видно, для МОПН потери мощности в различных варисторах практически одинаковы, что является его несомненным преимуществом.

МОПН является защитным аппаратом нового поколения и будет находить все более широкое применение в энергетике, в том числе там, где применение типовых решений невозможно. В качестве основных преимуществ МОПН, которые были доказаны исследованиями, проведенными в ЗАО «Завод энергозащитных устройств», можно назвать следующие:

  1. Уникальная способность перераспределения тепла за счет программируемого выстраивания свойств полупроводниковых материалов;
  2. Повышенная устойчивость при квазистационарных перенапряжениях;
  3. Расширенные возможности адаптации защитного аппарата к конкретным местам установки;
  4. Снижение массогабаритных характеристик защитного аппарата за счет уменьшения экрана, вплоть до полного отказа от него.

С. О. КАБАНОВ,
М. А. КРАСАВИНА,
М. В. ДМИТРИЕВ,
ЗАО «Завод энергозащитных устройств».

Рекомендуем почитать

Проблемы выбора ограничителей перенапряжений для сетей выше 35 КВ
31 января 2011 г. в 16:33
Защита электроустановок от различного рода перенапряжений, возникающих в электрических сетях, играет основную роль в эксплуатации объектов энергетики, в части повышения их надежности и взрыво/пожаробезопасности. В настоящее время основным способом защиты оборудования от перенапряжений в электрических сетях является установка нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН), заменяющих применяемые ранее разрядники.
Особенности выбора, эксплуатации и контроля технического состояния устройств защиты от импульсных перенапряжений
21 марта 2007 г. в 12:38
В настоящее время на отечественном рынке появился целый ряд компаний-поставщиков, предлагающих широкий ассортимент устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Это стало явно заметно по результатам прошедших за последние два года выставок.
Особенности контроля состояния ограничителей перенапряжений нелинейных на местах их эксплуатации
28 ноября 2013 г. в 11:20
​В статье рассмотрены особенности проверки состояния ограничителей перенапряжений нелинейных (ОПН) на местах их эксплуатации под рабочим напряжением. Показана возможность определения ухудшения характеристик ОПН уже на ранних стадиях.
Новые технологии и конструкции наружной высоковольтной изоляции
15 февраля 2007 г. в 15:08
В последние два десятилетия в мировой электроэнергетике наблюдается тихопроисходящая революция перехода на полимерную изоляцию. Успехи органической химии в области синтеза новых высокопрочных композиционных материалов привели к появлению нового класса высоковольтных изоляторов. В последние годы производство и применение полимерных изоляторов в электроустановках высокого напряжения во многих странах неуклонно и стремительно расширяется.
Использование DC/DC\u002Dпреобразователей VPT для обеспечения работы самолетной высокочастотной аппаратуры
23 сентября 2015 г. в 09:21
В статье описывается пример применения источников питания VPT для обеспечения работы самолетной высокочастотной аппаратуры.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.