Реализованные решения и перспективы развития
Алексей ПАНОВ, заместитель генерального директора,
Александр ВОЛОВИЧ, заместитель главного конструктора,
ЗАО «Полимер-Аппарат»
Благодаря проведённым программам по модернизации электроэнергетики РФ, ограничители перенапряжений (ОПН) получили широкое распространение в схемах защиты от перенапряжений оборудования подстанций и высоковольтных линий (ВЛ). ОПН играют важную роль в защите гораздо более дорогостоящего оборудования и обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей. Выход из строя ОПН, не обнаруженный до прохождения импульса перенапряжения, маловероятен, но возможен, и может привести к авариям и значительным экономическим потерям. Для того чтобы этого не случилось, проводится диагностика состояния ОПН, которая в основном необходима и технико-экономически оправдана для ограничителей на классы напряжения от 35 кВ и выше, поскольку:
• стоимость самого ограничителя и защищаемого им оборудования (от 35 кВ и более) значительновыше стоимости оборудования, чем на классы напряжения 0,22—6, 10 кВ;
• характеристики ОПН на классы напряжения от 110 кВ с глухо- или эффективно заземлённой нейтралью рассчитываются на длительно приложенное рабочее фазное напряжение сети. ОПН на классы напряжения до 35 кВ, работающие в сетях с изолированной нейтралью, рассчитываются на длительно приложенное рабочее линейное напряжение. При этом ограничители работают под линейным напряжением только при однофазых или двухфазных КЗ, то есть ограниченное время, и ресурс варисторов исчерпывается меньше, чем в ОПН на классы напряжения от 35 кВ и выше.
О способах контроля ОПН в эксплуатации сказано достаточно много, и практически все фирмы, выпускающие ограничители перенапряжений, разрабатывают или свои приспособления для диагно-стики, или применяют готовые. При этом все приспособления требуют наличия в конструкции ОПН изолированного основания или изолированного от нижнего фланца вывода с колонки варисторов. Это, естественно, усложняет и удорожает конструкцию, поэтому является ещё одним резоном для систематического контроля ОПН в процессе эксплуатации только на классы напряжения от 35 кВ.
Поскольку непосредственное измерение текущих параметров ОПН, находящегося под высоким рабочим напряжением, затруднено, то чаще всего контролируются параметры, косвенно характеризующие состояние ОПН. Обычно контролируется количество разрядных импульсов, прошедших через ОПН, и ток утечки через ОПН, находящийся под рабочим напряжением. На основании анализа нескольких косвенных параметров, их динамики принимается решение о дальнейшей эксплуатации ОПН или его замене.
При этом качество анализа и правильность решения о замене ОПН во многом зависят от полноты данных, которые персонал получает от средств контроля состояния ОПН. Значение полного тока утечки ОПН мало информативно, так как оно содержит как активную составляющую, свидетельствующую о состоянии ОПН, так и паразитную ёмкостную составляющую. При этом паразитная ёмкостная составляющая многократно превосходит активную и зависит от внешних факторов (погоды, загрязнённости ограничителя и т.д.). Это приводит к тому, что изменение активной составляющей тока утечки теряется на фоне колебаний полного тока утечки, происходящего из-за изменения внешних условий.