ГОСТ Р 53735.5 — 2009
6.2 Выбор фазных нелинейных ограничителей перенапряжений
6.2.1
Наибольшее длительно допустимое рабочее
напряжение
Основное требование заключается в том. чтобы максимальное значение
наибольшего длительно
допустимогорабочего
напряжения ОПН было выше, чем максимальное значение рабочего напряжения.
Максимальное значение
наибольшегодлительнодопустимогорабочего
напряжения определяется на
пряжением промышленной частоты, соответствующим наибольшему напряжению сети, и возможными гар
мониками напряжения. В существующих сетях увеличение максимального напряжения из-за гармоник
может быть принято в расчет путем использования коэффициента запаса 1.05 к напряжению промышлен
ной частоты. Как правило,
наибольшеедлительнодопустимоерабочее
напряжениедолжно быть:
- в сетях с автоматическим устранением замыкания на землю — не менее чем максимальное
значение наибольшего рабочего напряжения фаза — земля, деленное на
^ 2
;
- в сетях с резонансно заземленными или изолированными нейтралями без автоматического устране
ния замыкания на землю — не менее чем наибольшее рабочее напряжение.
П р и м е ч а н и е — Считают, что с учетом ограниченной продолжительности замыкания на землю в таких
сетях коэффициент запаса 1,05 перекрывается характеристикой ОПН «напряжение промышленной частоты в
зависимости от временив.
Если наибольшее рабочее напряжение в месте установки ОПН точно не известно, оно должно быть
заменено наибольшим напряжением сети или наибольшим
рабочим
напряжением оборудования.
Если ОПН устанавливают по отношению к находящимся под напряжением или заземленным
объектам ближе, чем рекомендовано изготовителем, необходимо проверить, достаточно ли линейно рас
пределение напряжения вдоль ОПН для выбранного
наибольшего длительно допустимогорабочего
напряжения.
6.2.2 Номинальное напряжение
Номинальное напряжение ОПН выбирают в зависимости от квазистационарных перенапряжений в
сети в месте установки ОПН. учитывая их амплитуды и продолжительность. Основное требование заключа
ется втом. что характеристика ОПН «напряжение промышленной частоты в зависимости от времени» дол
жна быть выше, чем характеристика сети «амплитуда квазистационарного перенапряжения в зависимости
от продолжительности». Способность выдерживать загрязнения и способность выдерживать обмыв под
напряжением учитывают при необходимости.
Во всехслучаях рассматривают следующие причины квазистационарных перенапряжений.
- перенапряжения при замыканиях на землю. Эти перенапряжения возможны в большой части сети.
Руководство по определению амплитуд квазистационарных перенапряжений приведено в приложении А.
Продолжительность перенапряжения зависит от продолжительности замыкания. В сетях с заземленной
нейтралью она. как правило, меньше чем 1с. В сетях с резонансно заземленной нейтралью с автоматичес
ким устранением замыкания она, как правило, меньше чем 10 с. В сетях без автоматического устранения
замыкания на землю продолжительность может составлять несколько часов;
- сбросы нагрузки. После отключения нагрузок возрастает напряжение на сработавшем силовом
выключателе со стороны источника питания. Амплитуда перенапряжения зависит от отключенной нагрузки и
от мощности короткого замыкания питающей подстанции. Квазистационарные перенапряжения имеют
особенно высокие амплитуды после полного сброса нагрузки на генераторных трансформаторах в зависи
мости от условий намагничивания и превышения нормальной скорости. Амплитуда перенапряжений, выз
ванных сбросом нагрузки, как правило, изменяется в течение их периода действия. При точных расчетах
необходимо учитывать много параметров.
В качестве руководства могут быть использованы следующие типичные значения:
- в небольших по протяженности сетях полный сброс нагрузки может вызвать подъем перенапряже
ний фаза — земля самплитудой, как правило, ниже 1.2 отн. ед. Продолжительность перенапряжения зави
сит отсрабатывания аппаратуры. регулирующей напряжение, и можетдостигать нескольких минут:
- в протяженных сетях после полного сброса нагрузки амплитуда перенапряжений фаза — земля
может достигать 1.5 отн. ед. или даже более вслучае появления эффекта Ферранти или резонанса. Про
должительность перенапряжений может составлять несколько секунд:
- при сбросе нагрузки генераторных трансформаторов амплитуды квазистационарных перенапряже
ний могутдостигать 1.4 отн. ед.для турбогенераторов и 1.5 отн. ед. для гидрогенераторов. Продолжитель
ность перенапряжений приблизительно 3 с.
Если известна временная зависимость амплитуд, удобно представлять перенапряжения в виде коле
баний с максимальной амплитудой продолжительностью, равной времени, в течение которого амплитуды
превышают 90 % их максимального значения.
12