Когда в системе появляется импульсное напряжение молнии, оно разряжается через устройства защиты от перенапряжений до того, как оборудование системы повредится. Следовательно, изоляция такого оборудования должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать определенное минимальное напряжение перед тем, как импульсное напряжение молнии разрядится через устройства защиты от перенапряжений. Поэтому рабочее напряжение устройств защиты от перенапряжений должно быть ниже указанного минимального уровня выдерживаемого напряжения оборудования. Этот минимальный уровень напряжения называется BIL или базовым уровнем изоляции электрического оборудования.
Необходимо отметить, что способность выдерживать напряжение всех устройств электрической подстанции или системы электропередачи должна определяться в соответствии с ее рабочим напряжением. Для обеспечения устойчивости системы во время перенапряжений прочность на пробой или искрение всех подключенных к системе устройств должна превышать выбранный уровень. В системе могут возникать различные виды перенапряжений, которые могут различаться по характеристикам, таким как амплитуда, длительность, форма волны и частота. С экономической точки зрения, система электроснабжения должна проектироваться с учетом базового уровня изоляции или BIL, в зависимости от различных характеристик всех возможных перенапряжений, возникающих в системе. Кроме того, в системе установлены различные устройства защиты от перенапряжений, которые безопасно защищают систему от различных явлений перенапряжений. Благодаря этим защитным устройствам аномальные перенапряжения исчезают из системы как можно быстрее.
Следовательно, нет необходимости проектировать систему, изоляция которой могла бы выдерживать все типы перенапряжений на протяжении всего времени. Например, импульсное напряжение молнии появляется в системе на несколько микросекунд и быстро устраняется громоотводом. Изоляция электрического оборудования должна быть спроектирована так, чтобы не повреждаться до тех пор, пока импульсное напряжение молнии не будет устранено громоотводом. Базовый уровень изоляции или BIL электрического оборудования определяет основные диэлектрические свойства аппарата и выражается для испытанных на импульсы аппаратов пиковым значением 1/50 микросекундного полноволнового напряжения выдержки.
Количество изоляции, предоставляемое на любом оборудовании, и особенно на трансформаторах, составляет значительную часть стоимости. Органы стандартизации имели в виду установить базовый уровень изоляции или BIL как можно ниже, но с учетом безопасности. Импульсное напряжение молнии является полностью естественным явлением, поэтому его природа очень неопределенна. Невозможно предсказать форму и размер импульса молнии. После изучения и работы над природой импульсов молний органы стандартизации решили и ввели базовую форму импульсной волны, используемую для высоковольтных импульсных испытаний электрического оборудования. Хотя созданное импульсное напряжение не имеет прямого отношения к естественным импульсам молнии. Прежде чем углубиться в детали базового уровня изоляции электрической системы, попробуем понять базовую форму стандартного импульсного напряжения.
Согласно американскому стандарту, форма импульсной волны составляет 1,5/40 микросекунд. Согласно индийскому стандарту это 1,2/50 микросекунд. Это представление волны имеет особое значение. Так, импульсная волна 1,2/50 микросекунд представляет собой однополярную волну, которая возрастает до своего пикового значения из нуля за 1,2 микросекунды, а затем снижается до 50% пикового значения за 50 микросекунд. Представленная форма волны показана ниже,
Напряжение пробоя или искрения электрического оборудования с этой формой волны должно быть равно или выше установленного базового уровня изоляции, а напряжение искрения и разрядки защитных устройств, таких как громоотводы, обязательно должно быть ниже этих значений, чтобы во время импульсов молнии разряд происходил через громоотводы, а не через само оборудование. Должен быть достаточный запас между громоотводом и уровнем изоляции оборудования.
Номинальное напряжение системы |
Индийский стандарт BIL |
Британский стандарт BIL |
11 кВ |
75 кВ |
– |
33 кВ |
170 кВ |
200 кВ |
66 кВ |
325 кВ |
450 кВ |
132 кВ |
550/650 кВ |
650/750 кВ |
220 кВ |
900/1050 кВ |
900/1050 кВ |
Заявление: Уважайте оригинальные, качественные статьи, достойные обмена. Если есть нарушение авторских прав, свяжитесь для удаления.
