СТО 56947007-29.240.02.001-2008

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО "ФСК ЕЭС"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4-10 кВ ОТ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Дата введения 2004-12-01

     Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", объекты стандартизации и общие положения при разработке и применении стандартов организаций Российской Федерации - ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения", общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению межгосударственных стандартов, правил и рекомендаций по межгосударственной стандартизации и изменений к ним - ГОСТ 1.5-2001, правила построения, изложения, оформления и обозначения национальных стандартов Российской Федерации, общие требования к их содержанию, а также правила оформления и изложения изменений к национальным стандартам Российской Федерации - ГОСТ Р 1.5-2004*.

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.5-2012. - Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о стандарте организации

РАЗРАБОТАН: Открытое акционерное общество по проектированию сетевых и энергетических объектов (ОАО "РОСЭП")

УТВЕРЖДЕН Протоколом N 2 заседания Постоянно действующей комиссии по нормативно-техническому обеспечению деятельности ОАО "ФСК ЕЭС" от 30.11.2004

ВВЕДЕН в действие с 01.12.2004

Указания подготовлены авторским коллективом ОАО "РОСЭП" - В.И.Шевляков (руководитель коллектива), Г.С.Боков, Н.П.Васина, И.И.Данилова, Ю.М.Кадыков, С.С.Кустов.

Разделы 3 приложений Г и Д подготовлены с участием И.В.Житенева, Г.В.Подпоркина и А.Д.Сиваева (ОАО "НПО Стример").

При подготовке Указаний большая помощь была оказана канд. технических наук Н.Н.Беляковым.

Замечания и предложения по стандарту организации следует направлять в Дирекцию технического регулирования и экологии ОАО "ФСК ЕЭС" по адресу 117630, Москва, ул. Ак.Челомея, д. 5А, электронной почтой по адресу: zhulev-an@fsk-ees.ru .

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ от грозовых перенапряжений (далее - Указания) предназначены для организаций, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ.

Указания подготовлены в развитие и дополнение:

- Глав 1.7; 2.4; 2.5 и 4.2 Правил устройства электроустановок (ПУЭ. Седьмое издание. 2002-2003).

- Руководства по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений (РД 153-34.3-35.125-99).

- Методических указаний по применению ограничителей перенапряжений нелинейных в электрических сетях 6-35 кВ (М.:, 2001).     

С введением в действие настоящих "Методических указаний по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ от грозовых перенапряжений" утрачивают силу "Руководящие указания по защите от перенапряжений сельских электроустановок напряжением до 35 кВ включительно" издания 1963 года.

Распределительные электрические сети (PC) напряжением 0,4-10 кВ в последние годы оснащаются электрооборудованием, аппаратами, устройствами, изоляторами и проводами, изготовленными на новой современной технической базе.

Эксплуатация таких сетевых объектов требует надежной системы защиты от грозовых перенапряжений с использованием современных технических средств. Разработка технических средств и методов защиты от перенапряжений PC связана с количественной оценкой параметров молнии и вероятного числа грозовых повреждений.

Для расчетов плотности прямых ударов молнии на землю используется информация об интенсивности грозовой деятельности. При этом необходимо учитывать экранирование сетевых объектов зданиями, сооружениями, деревьями и т.п. Экранирование в отдельных случаях может снизить количество прямых ударов в сетевые объекты на ~70%.

Надежная защита достигается, если оборудование и конструкции будут иметь достаточно высокую прочность изоляции или в PC установлены эффективные аппараты защиты от грозовых перенапряжений.

Для защиты PC напряжением 0,4-10 кВ от грозовых перенапряжений применяются:

- ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН);

- разрядники длинно-искровые (РДИ);

- разрядники вентильные (РВ) и трубчатые (РТ);

- защитные искровые промежутки (ИП).

Тип, количество и место установки аппаратов защиты выбираются при проектировании конкретных сетевых объектов. При установке аппаратов защиты требования к значению сопротивления заземления выбирают согласно ПУЭ и главы 2.5 настоящих Указаний, учитывающих конкретные особенности применяемых систем и принципов действия аппаратов (устройств) защиты от грозовых перенапряжений.

Для магистральных линий напряжением 6-10 кВ, выполненных в габаритах ВЛ напряжением 35 кВ, рекомендуется применять тросовые молниеотводы на подходах к подстанциям и распределительным пунктам.

Настоящие Указания рассматривают мероприятия по защите PC напряжением 0,4-10 кВ от грозовых перенапряжений. Защита от внутренних перенапряжений (резонансных и коммутационных) обеспечивается изоляцией сетей и не рассматривается.

Задачей защиты PC напряжением 0,4 кВ является предотвращение поражения людей, животных и возникновения пожаров вследствие проникновения грозовых перенапряжений во внутренние проводки жилых домов и других строений, а также повреждения электрооборудования подстанций 6-10/0,4 кВ.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

     1.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Проблема защиты от грозовых перенапряжений ВЛ и подстанций весьма актуальна для PC напряжением 0,4-10 кВ, так как они имеют низкую импульсную прочность изоляции по сравнению с электроустановками других классов напряжения и имеют большую протяженность.

В Указаниях изложены методы выбора аппаратов защиты от грозовых перенапряжений ВЛ и подстанций в распределительных электрических сетях напряжением 0,4-10 кВ, а также методы расчета грозоупорности сетевых объектов. Приведены характеристики средств защиты от грозовых перенапряжений и электрической прочности изоляции электроустановок.

Причинами грозовых перенапряжений на ВЛ являются прямые удары молнии (ПУМ) в линию, а также близкие удары в землю, вызывающие индуктированные (наведенные) перенапряжения на проводах линии.

На изоляцию оборудования подстанций воздействуют волны грозовых перенапряжений, приходящие с ВЛ при их поражениях молниями, и перенапряжения при прямых ударах молний в оборудование и конструкции подстанций.

Для РУ 6-10 кВ опасными являются также перенапряжения, индуктированные на токоведущих частях при ударах молнии в землю или другие объекты вблизи подстанции.

Грозоупорность ВЛ напряжением 0,38-10 кВ существенно повышается при использовании изоляции дерева на сооружаемых ВЛ с деревянными опорами, а на ВЛ с железобетонными и металлическими опорами (далее по тексту Указаний - с железобетонными опорами) - при применении изоляционных траверс.

     1.2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих Указаниях использованы следующие стандарты и нормативные документы:

- Правила устройства электроустановок. Изд. 7 (Главы 1.7; 2.4; 2.5 и 4.2). М., "Издательство НЦ ЭНАС", 2003.

- ГОСТ 24291-90 Электрическая часть электростанций и электрической сети. Термины и определения.

- ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции.

- ГОСТ Р 50571.19-2000* (МЭК 60364-4-443-95) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений.

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 50571-4-44-2011, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

- РД 153-34.3-35.125-99. Руководство по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений. 2-е изд. СПб: ПЭИПК, 1999.

- Методические указания по применению ограничителей перенапряжений нелинейных в электрических сетях 6-35 кВ. РАО "ЕЭС России", Москва. 2001.     

     1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящих Указаниях приняты следующие термины с соответствующими определениями.

1.3.1 Класс напряжения электрооборудования - номинальное междуфазное напряжение электрической сети, для работы в которой предназначено электрооборудование.

1.3.2 Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования - наибольшее напряжение частоты 50 Гц, неограниченно длительное приложение которого к зажимам разных фаз (полюсов) электрооборудования допустимо по условиям работы его изоляции.

1.3.3 Уровень изоляции электрической установки - совокупность нормированных испытательных напряжений, установленных в стандарте для испытаний внутренней и внешней изоляции данного электрооборудования (обмотки, нейтрали и т.п.).

1.3.4 Перенапряжение - всякое повышение напряжения сверх амплитуды длительно допустимого рабочего фазного напряжения.

1.3.5 Коммутационные (внутренние) перенапряжения - перенапряжения, которые возникают при нормальных (оперативных) включениях и отключениях, изменениях нагрузки или авариях (замыканиях на землю, КЗ, обрывах проводов и др.). Характеризуются кратностью по отношению к фазному напряжению.

1.3.6 Грозовые перенапряжения - перенапряжения, возникающие в результате воздействия на электрическую установку разрядов молнии.

1.3.7 Система защиты от перенапряжений - совокупность мероприятий и технических средств (устройства заземления, молниеприемники и аппараты защиты), снижающих негативное воздействие перенапряжений на электроустановки.

1.3.8 Импульс тока молнии - изменение тока молнии во времени (разряда молнии). Имеет форму апериодического разряда. Характеризуется амплитудой импульса, его крутизной и продолжительностью, а также скоростью распространения главного разряда.

1.3.9 Экранирование линии - защита ВЛ от прямых ударов молнии более высокими объектами (сооружениями, зданиями, деревьями, другими ВЛ и т.д.).

1.3.10 Индуктированные (наведенные) перенапряжения - перенапряжения, наведенные током молнии при ударе молнии в землю или другие объекты вблизи линии или подстанции.

1.3.11 Грозоупорность ВЛ - устойчивость линии к воздействию грозовых перенапряжений. Показателем грозоупорности ВЛ является число ее грозовых отключений.

В зависимости от поставленной задачи могут рассматриваться: удельное число грозовых отключений на 100 км и 100 грозовых часов в год; удельное число грозовых отключений на 100 км и один год эксплуатации; абсолютное число грозовых отключений, рассчитанное на фактическую длину ВЛ и фактическую интенсивность грозовой деятельности.

1.3.12 Заземление - преднамеренное электрическое соединение какой-либо части (точки) сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.

1.3.13 Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

1.3.14 Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

1.3.15 Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

1.3.16 Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

1.3.17 Короткое замыкание (КЗ) - замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

1.3.18 Замыкание на землю - случайный электрический контакт между токоведущими частями, находящимися под напряжением, и землей.

1.3.19 Импульсная прочность изоляции (уровень изоляции) - определяется нормированными испытательными напряжениями при полном и срезанном грозовом импульсе.

1.3.20 Электрическая распределительная сеть - совокупность электроустановок для распределения электроэнергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории (напряжение PC находится в пределах 0,4-150 кВ).

1.3.21 Электрическая сеть с изолированной нейтралью - сеть, нейтраль которой не имеет соединения с землей, за исключением приборов сигнализации, измерения и защиты, имеющих весьма высокое сопротивление. К сетям с изолированной нейтралью следует относить сети с компенсированной нейтралью, нейтраль которых соединена с землей через дугогасящий реактор (ДГР). Индуктивность ДГР такова, что при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) ток реактора компенсирует емкостную составляющую тока ОЗЗ.

1.3.22 Электрическая сеть с заземленной нейтралью - сеть, нейтраль которой соединена с землей наглухо или через резистор или реактор, сопротивление которых достаточно мало, чтобы существенно ограничить колебания переходного процесса и обеспечить значение тока, необходимое для селективной защиты от замыкания на землю.

     1.4 ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4 и 6-10 кВ ОТ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

1.4.1 На действующих ВЛ напряжением 6-10 кВ и 0,38 кВ защитные тросы не применяются из-за малой их эффективности при низкой импульсной прочности изоляции.

1.4.2 Для вновь строящихся ВЛ напряжением 6-10 кВ (магистрали которых выполнены в габаритах 35 кВ) рекомендуется подходы ВЛ к распределительным устройствам (РУ) защищать тросовыми молниеотводами от прямых ударов молнии в соответствии с требованиями п.4.2.142 ПУЭ.

1.4.3 Отключения ВЛ напряжением 6-10 кВ от воздействия грозовых перенапряжений возможны только вследствие двух- или трехфазных перекрытий изоляции.