Молниезащита подстанций 110-500 кВ от волн, набегающих по линиям

Введение. Система молниезащиты (СМЗ) - чрезвычайно спорный вопрос. Трудно получить практическую информацию о производительности системы, даже если меры предосторожности точно рассчитаны. Молния — это природное явление, которое не поддается контролю человека. Максимальная эффективность молниезащиты зависит от сети заземления с хорошими проводниками, непосредственно соединенными с грунтом земли, которая работает для создания надежной изоляции, защищающей подстанцию от воздействия ударов молнии. Все системы, используемые в этой статье, представлены в соответствии международным стандартам и продуманной защитой. В этом исследовании проектируется подстанция 110 кВ, и рассчитываются напряжение и ток молнии, а также защита СМЗ подстанции во время грозы. Спроектированная СМЗ приводит к уменьшению воздействия грозовых помех и повышению надежности сетевой подстанции. Оценка СМЗ выполняется с использованием традиционных методик из литературы [1]. Молния генерирует значительное высокое напряжение в системы передачи и распределения посредством прямых ударов. Эти значительные аномалии напряжения приводят к отключению питания линии. Кроме того, современные разработки позволили найти решение проблем с молниями, а также минимизировать общую стоимость проектирования подстанции [2]. Эти исследования и анализы проводятся для обеспечения высокой степени защиты этой подстанции. Эта модель предлагает новый план электрических станций и достигается путем моделирования с использованием программного обеспечения CDEGS.
В некоторых случаях молния поражает верхнюю часть подстанции, что приводит к повреждению большей части оборудования внутри подстанции, что приводит к полному прекращению работы всех частей подстанции, соответственно, ошибка изоляции на линии электропередачи перед подстанцией может привести к короткому замыканию с высокой магнитудой [3]. Электрические подстанции могут быть подвержены нескольким формам отклонения напряжения. На этапе проектирования инженер должен выбрать уровень риска, для которого предназначена подстанция разработан в соответствии с общепринятым стандартом риска, привязанным к выбранному базовому уровню изоляции. Для уменьшения возникновения молний была добавлена защита шинопровода с одной стороны подстанции [4].
В настоящей статье представлена новая аналитическая реализация СМЗ. Схема первичной цепи такая же, как в [5]. Однако нынешнее приложение было расширено, чтобы включить грозовые разряды на городской подстанции 110 кВ. Чтобы оценить первый удар молнии для модели, разрядное устройство устанавливается на максимальное значение тока в соответствии с механизмом защиты электрических станций. Форма сигнала за все время работы системы передается в частотно-временную область с использованием метода катящейся сферы [6]. СМЗ составляется по уровню (kl) при естественном состоянии подстанции 110 кВ, которое соответствует количеству грозовых дней в году и связано с плотностью вспышек на земле [7]. Эта подстанция 110 кВ была подготовлена и утверждена как среднегодовая плотность вспышек в регионе Ng=10 (f / км кв./год) в зависимости от международной карты частоты ударов молнии (LFS). В этом исследовании применяются трехмерные подстанции заземляющей сети 110 кВ, и выполняется моделирование прохождения в CDEGS- программных методах и оценка эффективности заземляющей сети подстанции. Все расчеты были проведены и проанализированы в соответствии с международными стандартами проектирования 110 кВ подстанции. Более того, план был построен на полных рамах, которые обеспечивают высокую защиту подстанции. Для моделирования ток молнии протекал в землю.
Системный анализ. В данной статье описывается проектирование сети заземления подстанции 110 кВ с использованием модели MALT в соответствии с программным обеспечением CDEGS. Площадь подстанции составляет 58,5 х 36 квадратных метров, а удельное сопротивление грунта – равномерные слои. Глубина слоя составляет 3 м, а значение удельного сопротивления почвы составляет 2000 Ом*м. Исходная схема заземляющей сети подстанции 110 кВ. Анализ, предложенный в этой статье, зависит от прохождения потока молнии непосредственно в почву. Однако, если ток молнии высок, изолятор будет перекрываться, и часть потока молнии попадет на эту станцию. Поэтому эта модель была разработана для решения проблем, возникающих в результате ударов молнии. Полагаясь на оптимальные измерения для получения профилактических параметров, таких как напряжения касания и шага, проанализировали основные правила, чтобы получить высокую степень защиты для подстанции. Также обсудили, нужен ли подстанции СМЗ.