+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда слышишь про трехкратное линейное напряжение, половина инженеров сразу думает о теоретических выкладках из учебников, но на деле это явление бьет по оборудованию куда конкретнее. В моей практике с трансформаторами часто сталкивался, что перекос фаз или резонансные процессы в сетях 6-10 кВ вызывают именно такие скачки, причем не там, где их ждешь.
Начну с того, что в проектах подстанций многие закладывают стандартные защитные пороги, но при коммутационных процессах в цепях с кабельными линиями кратковременный всплеск до 3Uл случается чаще, чем принято считать. Однажды на объекте в Подмосковье после включения вакуумного выключателя замерили 28 кВ вместо 10 кВ — это как раз тот случай, когда теория встретилась с реальной емкостной связью.
Особенно критично это для изоляции старых трансформаторов, где расчетный запас прочности не учитывал современных режимов работы с частыми коммутациями. У нас на испытаниях трансформатора ТМГ-1000 как-то получили пробой ввода из-за наложенных гармоник — ситуация, которую не всегда увидишь в моделях.
Кстати, у ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии в спецификациях на масляные трансформаторы явно прописан тест на стойкость к трехкратному линейному напряжению, и это не просто бумажка. Их полигонные испытания в условиях резких коммутаций — тот редкий случай, когда производитель честно предупреждает о границах эксплуатации.
В 2018 году на одной из подстанций под Казанью при пуске нового КТПН произошел пробой между обмотками 10/0.4 кВ. Разбор показал: монтажники не учли длину кабельных трасс, и при отключении вакуумника возник перенапряжение с фронтом 1.2/50 мкс. Именно такие моменты и приводят к тем самым трехкратным линейным напряжениям, которые съедают ресурс изоляции.
Заметил, что в проектах часто экономят на ОПН — ставят устройства с недостаточным классом напряжения, а потом удивляются, почему они срабатывают в штатных режимах. Особенно это касается сетей с изолированной нейтралью, где перенапряжения могут ?гулять? по фазам дольше расчетного.
Кстати, в каталоге jsguoxin.ru есть раздел по подбору ограничителей перенапряжений именно для таких режимов — видно, что инженеры компании сталкивались с подобными случаями на реальных объектах.
В 2021 году при модернизации подстанции завода в Тульской области столкнулись с требованием заказчика: уложиться в бюджет, но обеспечить защиту от коммутационных перенапряжений. Пришлось комбинировать — на вводах 10 кВ поставили ОПН-10, а на стороне 0.4 кВ добавили варисторные защиты. Это снизило риски, хотя идеальным решением был бы полный комплект ОПН на каждой секции.
Интересно, что трансформаторы сухого типа от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии в той схеме показали себя устойчивее — видимо, сказывается конструкция обмоток с пропиткой эпоксидными компаундами. Их тестовые протоколы как раз включают проверку на стойкость к многократным импульсам перенапряжения.
Из неудач: пробовали ставить дроссели для гашения перенапряжений в цепях сухих трансформаторов, но вышло дорого и сложно в настройке. Пришлось отказаться в пользу классических ОПН с грамотным заземлением.
Мало кто учитывает, что при частоте следования коммутационных операций больше 5-7 в сутки даже штатные трехкратные линейные напряжения начинают вызывать постепенное старение изоляции. На подстанции с компрессорным цехом видел, как за два года трансформатор ТМ-630 потерял 15% запаса по электрической прочности из-за постоянных пусков мощных двигателей.
Производители редко указывают в документации кумулятивный эффект от частых перенапряжений — видимо, чтобы не усложнять паспорта. Но в техзаданиях ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии для предварительно собранных подстанций такой параметр есть как опция — можно заказать расчет накопления повреждений изоляции.
Еще нюанс: в высоковольтных ячейках КРУ 6-10 кВ иногда не совпадают моменты включения контактов разных фаз, и это рождает несимметричные перенапряжения. Исправляется подбором выключателей с минимальным разбросом времени срабатывания, но на практике это часто игнорируют.
Работая с трансформаторами на объектах near реки Янцзы — в условиях высокой влажности — заметил, что масляные трансформаторы более чувствительны к резким скачкам напряжения. Вероятно, из-за гигроскопичности бумажно-масляной изоляции. А вот сухие трансформаторы в тех же условиях держали штатные режимы без деградации.
Это к вопросу о том, почему в каталоге jsguoxin.ru для регионов с влажным климатом рекомендуют именно сухие трансформаторы — видимо, наработан опыт испытаний в промышленной зоне поселка Юэтан, где близость к воде диктует особые требования.
Любопытный случай: на подстанции с кабельными линиями 10 кВ длиной более 2 км измеряли перенапряжения при отключении нагрузки. Осциллограммы показали, что трехкратное линейное напряжение формируется не сразу, а через 2-3 периода, что противоречит упрощенным моделям. Пришлось корректировать уставки защит с учетом реальной инерционности процесса.
Главное — трехкратное линейное напряжение не является чем-то экстраординарным в современных сетях. С ростом количества нелинейных нагрузок и частых коммутаций это стало рабочим режимом, который надо учитывать на этапе проектирования.
Опыт компаний вроде ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии показывает, что тестирование оборудования на такие воздействия — не прихоть, а необходимость. Их подход к испытаниям трансформаторов на полигоне near скоростной трассы G40 — пример того, как надо проверять оборудование для реальных условий, а не для идеальных лабораторий.
В итоге, защита от перенапряжений — это не про тумблеры и реле, а про понимание физики переходных процессов. И если производитель пишет в паспорте стойкость к 3Uл — стоит проверить, при каких именно условиях проводились испытания. Как показывает практика, разница между ?выдержал импульс? и ?работает в режиме частых перенапряжений? оказывается существенной.
