Грозозащита подстанций

Кроме ВЛ, в результате грозовой деятельности могут поражаться и ОРУ, например ПС.

Защита электрооборудования подстанции от прямых ударов молнии осуществляется с помощью стержневых молниеотводов. Молниеприемники целесообразно устанавливать на порталах, прожекторных мачтах и крышах зданий. Металлоконст­рукции порталов и мачт при этом используются в качестве токоотводов, соединяющих молниеприемники с заземлителем.

Заземлители подстанций с целью выравнивания потенциалов по их территории при аварийных замыканиях на землю и обеспечения таким образом электробезопасности персонала выполняются в виде сетки, образуемой горизон­тально расположенными в земле полосами, которыми со­единяются вертикальные электроды. К заземлителю при­соединяются все металлоконструкции (порталы, мачты) и металлические корпуса электрооборудования (баки тран­сформаторов, масляных выключателей и т. п.). В соответ­ствии с нормами стационарное сопротивление заземления для подстанций 110 кВ и выше не должно превышать R = 0,5 Ом.

Сопротивление таких протяженных заземлителей в ви­де сетки при прохождении токов молнии обычно возрастает. Расчетное значение потенциа­ла на портале высотой 15 м при токе молнии 60 кА и кру­тизне фронта 30 кА/мкс будет со­ставлять 780 кВ. Такое напряжение превышает импульсные разрядные напряжения гирлянд изоляторов в открытых распределительных устройствах (ОРУ) 110 кВ и примерно вдвое ниже разрядных напряжений гирлянд ОРУ 220 кВ. Поэтому в ОРУ 220 кВ и выше рекомендуется установка молниеотводов на порталах подстанции, а на подстанциях 110 кВ возможность такой установки молниеотводов долж­на быть проверена расчетом.

Для уменьшения импульсного сопротивления заземле­ния в местах присоединения молниеотводов к заземляю­щему контуру подстанции устраиваются дополнительные сосредоточенные заземлители в виде вертикальных элек­тродов.

На подстанциях 35 кВ нейтрали трансформаторов при­соединяются к заземлителю через дугогасящий реактор. В этом случае необходимое значение стационарного со­противления заземления определяется исходя из того, что при прохождении через заземлитель увеличенного на 20 % номинального тока дугогасящего реактора потенциал заземлителя не должен превышать 125 В. Однако при любом случае сопротивление заземления подстанции не дол­жно превышать 10 Ом.

Для подстанций 35 кВ, как и для подстанций более вы­сокого напряжения, расположенных в местностях с высо­ким удельным сопротивлением грунта, целесообразным решением является установка молниеотводов, имеющих от­дельные заземлители, электрически не связанные с заземляющим контуром подстанции. При установке таких мол­ниеотводов должны соблюдаться безопасные расстояния по воздуху и в земле от молниеотводов и их заземлителей до элементов распределительного устройства. Молниеотводы на трансформаторных порталах, как правило, не устанавливаются вследствие низкого импульс­ного разрядного напряжения вводов, низшего напряжения 6–10 кВ. Более того, для уменьшения вероятности повреж­дения изоляции трансформаторов корпуса их должны за­земляться на расстоянии не менее 15 м (вдоль полосы заземлителя) от точек присоединения к заземлителю молниеотводов.

При необходимости установки молниеотвода на трансформаторном портале обмотки низшего напряжения следует защищать вентильными разрядниками, включен­ными непосредственно у вводов 6–10 кВ или на расстоя­нии не более 10 м от вводов 35 кВ.

Подстанционные здания и сооружения защищаются пу­тем заземления металлической кровли или, если крыша не­металлическая, посредством сетки размером 5X5 мг из стальной проволоки диаметром 8 мм, которая располага­ется на крыше и присоединяется к заземлению.

Оборудование ПС может выходить из строя из-за импульсов перенапряжения, распространяющихся по ЛЭП.