Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях стандарт организации (стр. 3 из 14)
Имитация КЗ может быть проведена без применения реостатов. В этом случае имитируют отдельно каждую составляющую тока КЗ: от каждого трансформатора (автотрансформатора) и от энергосистемы.
2.1.2.5. Если напряжение, воздействующее на изоляцию кабелей и устройств, превышает допустимое значение, имитацию КЗ проводят на каждом оборудовании, к которому подходят кабели цепей вторичной коммутации.
2.1.2.6. При имитации КЗ также измеряют токи, проходящие от оборудования в заземлитель по заземляющему проводнику, трубопроводам, металлоконструкциям и кабелям (оболочка, броня, экран).
Измерения проводят с помощью селективных к частоте ГСТ токовых клещей. Измеряют ток от ГСТ и в процентах к нему токи, проходящие по естественным и искусственным частям ЗУ.
2.1.3. Обработка результатов измерений и проведение расчетов
2.1.3.1. Значения токов и напряжений, полученные в результате имитационных измерений, пересчитывают к реальным значениям тока КЗ (приложение Д).
2.1.3.2. Результаты измерений зависят от удельного сопротивления грунта и поэтому их пересчитывают для наиболее неблагоприятных климатических условий. Измерения дополняют расчетами по расчетной программе (приложение Е). Результаты измерений используют для тестирования расчетов.
2.1.3.3. Полученную схему ЗУ вводят в расчетную программу. В программе воспроизводят имитационные воздействия, выполненные на объекте, и производят сравнение расчетов с измерениями. При расхождении расчетных и экспериментальных значений более, чем на 15%, проводят дополнительные измерения по уточнению параметров схемы ЗУ.
2.1.3.4. После достижения совпадения результатов в пределах 15% считают, что расчетная схема ЗУ соответствует реальной. Далее проводят расчеты распределения напряжений по ЗУ и токов в экранах, оболочке или броне кабелей для каждого из оборудования при удельном сопротивлении грунта, соответствующем наиболее неблагоприятным климатическим условиям.
2.1.3.5. Результаты измерений и расчетов оформляют в протоколе № 1 (приложение Б).
В случае необходимости снижения уровней воздействующих токов и напряжений промышленной частоты выбирают мероприятия, указанные в приложении Ж, после чего повторно выполняют пункты § 2.1.
2.2. Импульсные помехи при коммутациях силового оборудования и коротких замыканиях на шинах распределительного устройства
Возникновение импульсных помех в цепях вторичной коммутации связано со следующими воздействиями в первичных цепях: КЗ на землю на шинах РУ; коммутации разъединителями, короткозамыкателями и выключателями; срабатывания разрядников.
2.2.1. Исходные данные
Исходными данными для проведения измерений и расчетов импульсных помех являются:
электрическая оперативная схема;
план расположения оборудования с трассами прокладки кабелей;
состав и расположение аппаратуры АСТУ;
электрические связи аппаратуры с силовым оборудованием (по кабельному журналу);
удельное сопротивление грунта (геоэлектрический разрез);
места заземления цепей напряжения и тока АСТУ;
сечение и высоты подвеса шин ВН на ОРУ, конструкция фазы.
2.2.2. Импульсные помехи, обусловленные увеличением потенциала заземлителя
При коммутациях (через паразитные емкости оборудования на землю) и коротких замыканиях на землю в ЗУ проходит импульсный ток высокой частоты. На оборудовании возникает скачок потенциала. Возросший потенциал с определенным коэффициентом ослабления передается по кабелям на вход устройств АСТУ.
2.2.2.1. Имитация импульсных помех
Высокочастотную (ВЧ) составляющую тока короткого замыкания имитируют при помощи генератора высокочастотных импульсов - ГВЧИ (приложение Г). Схема экспериментов приведена на рис. 5. Для измерений выбирают цепи, где ожидается наибольший уровень помех. Такими являются цепи, для которых входное сопротивление на устройствах в нормальном режиме больше 1 кОм (например, разомкнутый контакт).
Рис. 5. Схема эксперимента по определению импульсных помех при протекании высокочастотной составляющей тока КЗ
2.2.2.1.1. Генератор высокочастотных импульсов (ГВЧИ) подключают одним выходом к заземляющему проводнику оборудования на РУ, к которому подходят кабели от устройств АСТУ, а второй выход генератора заземляют на расстоянии не менее 50 м от данного оборудования.
Высокая частота обусловливает резко неравномерное распределение потенциала на ЗУ. Чем меньше удельное сопротивление грунта, тем быстрее спадает потенциал на ЗУ. При частоте 1 МГц на расстоянии 50 м от точки ввода импульсного тока потенциал падает более чем в 10 раз даже при удельном сопротивлении грунта 1 Ом×м.
Необходимое расстояние между оборудованием и местом заземления второго выхода генератора определяют по табл. 1.
Таблица 1
| Удельное сопротивление грунта r, Ом×м | Необходимое расстояние до места заземления второго выхода генератора, м |
| £ 1000 | 50 |
| 1000-2000 | 60 |
| 2000-5000 | 70 |
| 5000-10000 | 80 |
| 10000-15000 | 90 |
2.2.2.1.2. В заземляющий проводник оборудования подают от ГВЧИ колебательный затухающий импульс с амплитудой от 2 до 20 А и более, декрементом колебания 3-5 и различной частотой колебаний (не менее трех значений частоты колебаний). На реальных объектах частота колебаний импульсных помех может изменяться от десятков килогерц до десятков мегагерц. Измерения при трех различных частотах позволяют установить зависимость импульсного сопротивления ЗУ оборудования и уровня импульсных помех от частоты. При пересчете к реальному значению тока используют полученную зависимость для определения импульсного сопротивления на частоте, которая наиболее близка к основной частоте высокочастотной (ВЧ) составляющей тока КЗ.
2.2.2.1.3. На входах устройств АСТУ импульсным вольтметром V или осциллографом измеряют фоновые значения помех при выключенном генераторе.
2.2.2.1.4. Включают генератор и при фиксированных амплитуде и частоте колебаний импульса тока проводят измерения импульсным вольтметром или осциллографом синфазных и противофазных помех на зажимах в месте подключения кабелей к устройствам АСТУ.
2.2.2.1.5. Одновременно с измерением помех в цепях вторичной коммутации проводят измерение потенциала на заземляющем проводнике оборудования и определяют импульсное сопротивление Zимп.обор растеканию тока как отношение максимальных значений напряжения и выходного тока генератора. Потенциал на заземляющем оборудовании измеряют с помощью импульсного вольтметра относительно земли на расстоянии не менее 50 м (табл. 1) в противоположном направлении от места заземления генератора.
2.2.2.1.6. Изменяют частоту колебаний импульса тока и повторяют измерения по пп. 2.2.2.1.4 и 2.2.2.1.5.
2.2.2.1.7. Допускается выбрать не менее двух образцов однотипного оборудования, например выключателей, и провести измерение импульсных помех в цепях вторичной коммутации только этого оборудования.
2.2.2.1.8. Затем рассчитывают коэффициент передачи Кперед = Uзаз.обор/Uпом,имит = IимитZимп.обор/Uпом,имит показывающий, как уменьшается амплитуда при прохождении импульса напряжения по кабелю от оборудования до устройств АСТУ. Здесь Uзаз.обор = IимитZимп.обор - потенциал на заземляющем проводнике оборудования; Iимит - ток от генератора при имитационных измерениях; Uпом,имит - напряжение помехи во вторичных цепях.
2.2.2.1.9. Если расстояния от наиболее удаленного и наиболее близкого образцов выбранной группы оборудования до места установки аппаратуры АСТУ различаются более чем в 1,5 раза, Кперед рассчитывают для наиболее близкого и наиболее удаленного образцов оборудования. В промежуточных случаях Кперед определяют линейной интерполяцией. Для РУ, где число ячеек превышает 10, выполняют измерения и на одном-двух промежуточных образцах оборудования.
2.2.2.1.10. Измерения по пп. 2.2.2.1.1-2.2.2.1.9 проводят также для других групп оборудования и определяют Кперед для каждой группы оборудования. Для трансформаторов напряжения, вторичные цепи которых заземляют на РУ, измерения проводят для всех образцов оборудования.
2.2.2.1.11. Для каждого образца оборудования, к которому подходят кабели от устройств АСТУ, измеряют Zимп.обор.
2.2.2.2. Обработка результатов измерений и проведение расчетов
Результаты измерений помех во вторичных цепях пересчитывают к наибольшему возможному значению ВЧ-составляющей тока КЗ - IВЧ. Реальный ток КЗ определяют расчетом или для приближенной оценки используют данные из табл. 2.
Таблица 2
Наибольшие значения высокочастотной составляющей тока КЗ
| IВЧ | Номинальное напряжение подстанции Uном | |||||||||
| 110 | 220 | 330 | 500 | 750 | ||||||
| Число частей шин, подходящих к месту КЗ | ||||||||||
| 1 | 4 | 1 | 4 | 1 | 4 | 1 | 4 | 1 | 4 | |
 | 0,48 | 1,9 | 0,95 | 3,8 | 1,15 | 6,2 | 2,75 | 11,0 | 4,75 | 19,0 |
 | 0,55 | 2,2 | 1,1 | 4,25 | 1,8 | 7,0 | 3,2 | 12,8 | 4,4 | 17,6 |
 | 0,88 | 3,5 | 1,8 | 7,1 | 2,2 | 8,7 | 3,3 | 15,3 | 5,4 | 21,5 |
Примечание. Здесь
- амплитуда импульса тока в заземлителе при КЗ на РУ с подключенным ОПН (ограничитель перенапряжения нелинейный); и - то же при КЗ на РУ с РВ при минимальном и максимальном значениях, пробивного напряжения разрядника (разрядник вентильный).