Sección 4. Aparamenta y subestaciones

Aparamenta y subestaciones con tensiones superiores a 1 kV. Protección de máquinas eléctricas rotativas contra sobretensiones por rayos

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE)

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4.2.160. Las líneas aéreas sobre soportes metálicos y de hormigón armado se pueden conectar directamente a generadores (compensadores síncronos) con una potencia de hasta 50 MW (hasta 50 MB·A) y los correspondientes cuadros de distribución.

Las líneas aéreas sobre soportes de madera se pueden conectar a generadores (compensadores síncronos) con una capacidad de hasta 25 MW (hasta 25 MV A) y el cuadro correspondiente.

La conexión de líneas aéreas a generadores (compensadores síncronos) con una potencia superior a 50 MW (más de 50 MVA) debe realizarse únicamente a través de un transformador.

Para proteger los transformadores de bloque conectados a generadores con una capacidad de 100 MW y más, en el lado de AT, se deben instalar RV de al menos el grupo II o descargadores adecuados.

4.2.161. Para proteger generadores y compensadores síncronos, así como motores eléctricos de potencia superior a 3 MW, conectados a barras colectoras comunes mediante líneas aéreas o conductores, RV del grupo I o pararrayos con una tensión de impulso de corriente de rayo restante adecuada y una capacitancia de al menos Se deben instalar 0,5 μF por fase. Al elegir un VR o un descargador de sobretensiones con valores más bajos de los voltajes restantes, se permite instalar capacitancias de menos de 0,5 µF por fase. Además, la protección de los accesos de líneas aéreas a las aparamentas de centrales eléctricas, subestaciones y conductores de corriente a las máquinas deberá realizarse con un nivel de resistencia al rayo de al menos 50 kA. Se deben instalar descargadores de válvulas o descargadores para proteger: generadores (compensadores síncronos) con una potencia de más de 15 MW (más de 15 MV A) - en la conexión de cada generador (compensador síncrono); 15 MW y menos (15 MVA y menos) - en buses de tensión del generador (secciones de bus); motores eléctricos con una potencia de más de 3 MW - en autobuses de aparamenta.

Al proteger generadores (compensadores síncronos) con neutro eliminado y sin aislamiento de espira (máquinas con devanado de varilla) con una potencia de 25 MW o más (25 MVA o más), en lugar de condensadores de 0,5 μF por fase, se utiliza un RV o sobretensión. El pararrayos se puede utilizar en el neutro del generador (compensador síncrono) a la tensión nominal de la máquina. No es necesaria la instalación de condensadores de protección si la capacitancia total de secciones de cable de hasta 100 m de longitud conectadas a generadores (compensadores síncronos) es de 0,5 µF o más por fase.

4.2.162. Si se conectan máquinas rotativas y líneas aéreas a las barras colectoras comunes de estaciones de distribución de centrales eléctricas o subestaciones, los accesos de estas líneas aéreas deben protegerse contra la influencia de rayos cumpliendo los siguientes requisitos:

1) la aproximación de una línea aérea con soportes metálicos y de hormigón armado deberá protegerse mediante un cable durante al menos 300 m, al inicio de la aproximación se deberá utilizar un conjunto de RV del Grupo IV (Fig. 4.2.20, 'a') o se deben instalar descargadores de sobretensiones correspondientes. La resistencia a tierra del RV o del descargador de sobretensiones no debe exceder los 3 ohmios, y la resistencia a tierra de los soportes en la sección del cable no debe exceder los 10 ohmios. Se recomienda utilizar travesaños de madera con una distancia de al menos 1 m a lo largo del árbol desde el punto de fijación de la guirnalda aislante al poste de soporte.

En los accesos a líneas aéreas con soportes de madera, además de los equipos de protección utilizados en líneas aéreas con soportes de hormigón armado, se deberá instalar un juego de RV del grupo IV o los correspondientes descargadores de sobretensiones a una distancia de 150 m desde el inicio del acceso de cables. hacia la línea (Fig. 4.2.20, 'b'). La resistencia a tierra de los pararrayos no debe ser superior a 3 ohmios. Está permitido instalar el RT al inicio de la aproximación. La resistencia a tierra de dichos pararrayos no debe exceder los 5 ohmios;

2) en líneas aéreas conectadas a centrales eléctricas y subestaciones con inserciones de cables de hasta 0,5 km de longitud, la protección de aproximación debe realizarse de la misma manera que en líneas aéreas sin inserciones de cables (ver cláusula 1) y un juego adicional de grupo IV PB2 En el punto de conexión de la línea aérea al cable deberán instalarse protectores contra sobretensiones o los correspondientes protectores contra sobretensiones. El terminal puesto a tierra del dispositivo de protección debe conectarse por el camino más corto a la armadura, a la funda metálica del cable y al electrodo de tierra (Fig. 4.2.20, 'c', 'd'). La resistencia a tierra del dispositivo no debe exceder los 5 ohmios;

3) si la aproximación de una línea aérea con una longitud de al menos 300 m está protegida de la caída directa de rayos por parte de edificios, árboles u otros objetos altos y está ubicada en su zona de protección, entonces la suspensión del cable en la aproximación de la línea aérea La línea no es necesaria. En este caso, al inicio del tramo protegido de la línea aérea (desde el lado de la línea), se deberá instalar un juego de descargadores de sobretensiones del grupo IV PB1 (Fig. 4.2.20, 'e') o correspondientes. La resistencia de puesta a tierra del pararrayos no debe exceder los 3 ohmios. Los taludes de tierra PB1 deben conectarse al circuito de tierra de la subestación (central eléctrica) por la ruta más corta;

4) si hay un reactor limitador de corriente en la conexión de la línea aérea, el acceso a una longitud de 100-150 m debe protegerse de los rayos directos mediante un pararrayos de cable (Fig. 4.2.20, 'a' ). Al inicio de la aproximación, protegidos por un pararrayos, así como en el reactor, se deberán instalar conjuntos de PB1 y PB2 del grupo IV (Fig. 4.2.20, 'a') o pararrayos correspondientes. La resistencia a tierra del dispositivo instalado al inicio de la aproximación desde el lado de la línea no debe ser superior a 3 ohmios;

5) cuando se conecta una línea aérea a las barras colectoras de una aparamenta con máquinas rotativas a través de un reactor limitador de corriente y un inserto de cable de más de 50 m de largo, no se requiere protección del acceso a la línea aérea contra rayos directos. En el punto de conexión de la línea aérea al cable y frente al reactor, se deben instalar los conjuntos PB1 y PB2 del grupo IV o descargadores de sobretensiones con una resistencia de puesta a tierra no superior a 3 Ohmios (Fig. 4.2.20, ' gramo');

6) en líneas aéreas conectadas a las barras colectoras de aparamenta con máquinas rotativas con una potencia inferior a 3 MW (menos de 3 MB A), cuyos accesos en una longitud de al menos 0,5 km se realizan sobre soportes metálicos o de hormigón armado con una resistencia de puesta a tierra de no más de 5 ohmios, se debe instalar un conjunto de ER del grupo IV o los correspondientes descargadores de sobretensiones a una distancia de 100-150 m de la subestación (central eléctrica) (Fig. 4.2.20, 'h '). La resistencia a tierra de los dispositivos de protección no debe superar los 3 ohmios. En este caso, no es necesaria la protección del acceso a la línea aérea con un cable.

Arroz. 4.2.20. Esquemas para proteger máquinas eléctricas giratorias contra sobretensiones (haga clic para ampliar)

4.2.163. Cuando se utilizan conductores abiertos para conectar generadores (compensadores síncronos) con transformadores, los conductores deben incluirse en las zonas de protección de pararrayos y estructuras de subestaciones (centrales eléctricas). El lugar de conexión de los pararrayos al dispositivo de puesta a tierra de las subestaciones (centrales eléctricas) debe estar al menos a 20 m del lugar donde se conectan los elementos puestos a tierra del conductor de corriente, contando a lo largo de las líneas de puesta a tierra.

Si los conductores de corriente abiertos no están incluidos en las zonas de protección de los pararrayos de las instalaciones de distribución al aire libre, entonces deben protegerse de los rayos directos mediante pararrayos separados o cables suspendidos en soportes separados con un ángulo de protección de no más de 20º. La puesta a tierra de pararrayos independientes y soportes de cables debe realizarse utilizando conductores de puesta a tierra separados que no tengan conexión a los dispositivos de puesta a tierra de los soportes de conductores actuales, o conectándose al dispositivo de puesta a tierra de la aparamenta en puntos alejados del punto. donde los elementos puestos a tierra del conductor actual estén conectados a él a una distancia de al menos 20 m.

La distancia desde los pararrayos independientes (soportes de cables) hasta los elementos portadores de corriente o puestos a tierra de un conductor de corriente en el aire debe ser de al menos 5 m. La distancia en el suelo desde un conductor de puesta a tierra separado y la parte subterránea del pararrayos. La longitud de la varilla a los conductores de puesta a tierra y la parte subterránea del conductor debe ser de al menos 5 m.

4.2.164. Al conectar un conductor abierto a una aparamenta de tensión de generador a través de un reactor, se debe instalar un kit fotovoltaico del grupo IV o un descargador de sobretensiones correspondiente delante del reactor.

Para proteger a los generadores de las ondas de sobretensión del rayo que viajan a lo largo del conductor y de las sobretensiones inducidas, se deben instalar RF del grupo I o descargadores de sobretensiones y condensadores de protección, cuyo valor para tres fases a la tensión nominal de los generadores debe ser al menos: a una tensión de 6 kV - 0,8 µF, a 10 kV - 0,5 µF y a 13,8-20 kV - 0,4 µF.

No es necesario instalar capacitancias de protección si la capacitancia total del generador y la red de cables en los buses de voltaje del generador tiene el valor requerido. Al determinar la capacidad de la red de cable, en este caso se tienen en cuenta secciones de cable con una longitud de hasta 750 m.

Si la aparamenta de la subestación está conectada mediante conductores abiertos a la aparamenta de tensión del generador de una central térmica que tiene generadores con una potencia de hasta 120 MW, entonces la protección del conductor contra rayos directos debe realizarse como se especifica en 4.2.163. XNUMX.

4.2.165. Se permite no proteger los accesos de la caída directa de rayos al conectar líneas aéreas o conductores abiertos:

1) para motores eléctricos de hasta 3 MW;

2) a generadores de centrales eléctricas diesel con una capacidad de hasta 1 MW, ubicados en áreas con una intensidad de actividad tormentosa de hasta 20 horas de tormenta por año.

En este caso, es necesario instalar en la aproximación de la línea aérea dos juegos de RV del grupo IV o los correspondientes descargadores de sobretensiones a distancias de 150 (RV2) y 250 m (RV1) de los buses de la subestación (Fig. 4.2.21, 'a'). La resistencia a tierra de los dispositivos de protección no debe superar los 3 ohmios. Las pendientes de puesta a tierra deben conectarse por la ruta más corta al dispositivo de puesta a tierra de la subestación o central eléctrica.

Si hay un inserto de cable de cualquier longitud, se debe instalar un RV del Grupo IV o un descargador de sobretensiones adecuado directamente delante del cable. Su pinza de puesta a tierra debe conectarse a las fundas metálicas del cable y al electrodo de tierra lo más rápidamente posible (Fig. 4.2.21, 'b').

En las barras que alimentan los motores eléctricos a través de insertos de cables, se deben instalar RV del grupo I o descargadores correspondientes y condensadores de protección de al menos 0,5 μF por fase.

En accesos a líneas aéreas o conductores de corriente abiertos con soportes metálicos o de hormigón armado, no se requiere la instalación de RV si la resistencia a tierra de cada soporte de acceso en una longitud de al menos 250 m no supera los 10 ohmios.

Arroz. 4.2.21. Esquemas de protección para motores eléctricos con una potencia de hasta 3 MW al acercarse a líneas aéreas sobre soportes de madera.

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