Научные статьи и работы

НТЦ "Практик-Новатор"

Современные способы и устройства защиты ВЛ от перенапряжений

Нормативные документы по строительству и реконструкции электрических сетей предусматривают обязательную защиту ВЛ с защищённым проводом, а также подходов к ПС и непосредственно самих ПС от последствий грозовых перенапряжений. ВЛ с незащищённым проводом также могут пострадать от последствий как индуктированных грозовых перенапряжений, так и прямых ударов молнии (ПУМ). В последние годы количество опасных погодных явлений, как и их интенсивность, возрастает и расширяется территориально, увеличивается количество аномально опасных районов на картах грозовой активности.

Наибольшее распространение в РФ получили следующие устройства для молниезащиты ВЛ:

— защита ВЛ 6-10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений: разрядники РДИП, РМК (ВЛ до 20 кВ), устройства УЗПН, а также вентильные разрядники, которые, несмотря на относительную дешевизну, применяются всё реже;

— защита ВЛ 35 кВ и выше, а так же подходов к ПС и непосредственно оборудования ПС: ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

  Технический прогресс не стоит на месте, традиционные устройства модернизируются, а применяемые материалы совершенствуются. Предлагаем к поставке устройство ОПН-ЛР (ограничитель перенапряжений – линейный разрядник), которое не только исключает недостатки, но и имеет ряд значимых преимуществ перед традиционными устройствами:

— нелинейное сопротивление реализовано на базе новейших нестареющих варисторов, обеспечивающих стабильные характеристики и бесперебойную работу устройства на протяжении всего срока эксплуатации, а так же значительные преимущества по массо-габаритным размерам,

— внешняя оболочка из горюче-трекинго-ультрафиолето-стойкого кремнийорганического материала обеспечивает высокие изоляционные свойства,

— регулируемый искровой промежуток исключает появление токов утечки и обеспечивает работу устройства без приложенного напряжения сети в нормальных режимах,

— устройство комплектуется электродом, устанавливаемым на провод через прокалывающий зажим. Конструкция зажима разработана с учетом возможности помимо основной функции (обеспечить многократное срабатывание устройства без повреждения ВЛ) дополнительно выполнять функцию подключения заземляющей штанги. Каждый аппарат укомплектован двумя дополнительными прокалывающими зажимами с электродами для возможности подключения видимого заземления на трёх фазных проводах с целью выполнения работ на ВЛ в безопасности от поражения эл. током,

— узел крепления устройства укомплектован специальными болтами со срывной головкой, что исключает демонтаж – кражу устройства и повторную поставку б/у устройств в сетевую компанию,

— для обеспечения молниезащиты подходов к ПС (крайних к ПС опор ВЛ), кабельных вставок и разъединителей применяют ОПН-ЛР без искрового промежутка (с прямым подключением к проводу параллельно штатной изоляции).  Универсальность устройства (ОПН-ЛР выпускаются на классы напряжений от 3 до 750 кВ) позволяет обеспечить поставку всей линейки молниезащитных устройств от одного производителя,

— для защиты ВЛ от индуктированных перенапряжений аппарат ОПН-ЛР рекомендуется устанавливать по одному на каждую опору с чередованием фаз, что в совокупности со сравнительно низкой ценой самого устройства делает решение экономически наиболее привлекательным,

— имеются протоколы испытаний молниезащитных аппаратов ОПН-ЛР от аккредитованной лаборатории на соответствие требованиям ГОСТ и СТО ФСК ЕЭС, устройство сертифицировано и прошло опытно-промышленную эксплуатацию в ПАО Россети и др. сетевых компаниях.

Главным достоинством устройств ОПН-ЛР  является способность защиты проводов от пережога без отключения ВЛ.

Дополнительными достоинствами устройств ОПН-ЛР являются:

– работоспособность устройства, не зависящая от степени его загрязнения и увлажнения;

– работоспособность при полном замыкании искрового промежутка под воздействием внешних факторов (например, упавшее на линию дерево, гололедообразование и др.);

В процессе эксплуатации повреждение ограничителя перенапряжений, входящего в состав ОПН-ЛР, например от ПУМ с большой амплитудой токов маловероятно, но если такое произойдет — наличие внешнего искрового промежутка в конструкции УЗПН не допускает устойчивого короткого замыкания при повреждении ОПН. Повреждённый аппарат легко обнаруживается визуально и в плановом порядке может заменяться новым.

Устройства взрывобезопасны.

ОПН-ЛР в режиме ОПН также выполняет функцию защиты ВЛ и ПС от коммутационных перенапряжений.

В режиме ОПН в конструкции может дополнительно использоваться дисконнектор (разъединитель) для отключения ОПН от неисправной электрической сети, что обеспечивает переход электрической сети от состояния глухого заземления к рабочему состоянию. При протекании тока утечки выше номинальных значений через ОПН происходит нагрев варисторов, а также биметаллической пластины дисконнектора. При нагреве биметаллической пластины до 100°С происходит микровзрыв пластмассового корпуса дисконнектора, отрывающий заземляющий провод от ОПН с большой скоростью, разрывая электрическую цепь между нижним фланцем ОПН и заземлением.

Срабатывание дисконнектора означает:

  • длительное протекание тока проводимости величиной выше номинального значения;
  • протекание большого тока через ОПН при его повреждении;
  • перегрев варисторов при перенапряжении.

Применение ОПН-ЛР является одной из эффективных мер повышения грозоупорности ВЛ в условиях с высоким удельным сопротивлением грунтов, трудностью прокладки искусственных заземлителей в скальных и многолетнемерзлых грунтах, и как следствие, высокими сопротивлениями заземляющих устройств опор и повышенной вероятностью обратного перекрытия линейной изоляции при ударах молнии в трос. Устройство разработано, испытано и производится в России, для эксплуатации в наиболее жёстких климатических условиях и тяжёлых режимах работы сети на территории РФ, для повышения надёжности и энергоэффективности электрических сетей.

НТЦ "Практик-Новатор"

Супергидрофобное покрытие

Научно-Технический Центр «Практик-Новатор» занимается НИОКР в области электроэнергетики в различных востребованных промышленностью направлениях. Результатом этих работ стали запатентованные решения, на базе которых разработана технология производства и, собственно, промышленное изготовление энергетического оборудования для классов напряжения 6 – 220 кВ и диагностическое оборудования для классов напряжения 6 — 1 150 кВ.

Большую проблему в эксплуатации ЛЭП составляет гололедообразование на токонесущих проводах и грозотросах. Одним из неэнергоемких решений является применение стойких антигололедных покрытий обладающими супергидрофобными свойствами.

Учитывая потребность энергетики в этом продукте, мы разработали химическую формулу (уникальный полимерный многослойный состав продукта), которая позволила нам, в лабораторных условиях создать образцы покрытия, которые позволяют:

— уменьшить налипание льда (снега, изморози) на поверхности,

— уменьшить количество капель на поверхности при дожде.

это достигается следующими характеристиками:

— угол смачивания: >160⁰;

— сила отрыва льда: <40 psi (>100 psi для алюминиевой поверхности);

— радиус изгиба: <20 мм;

— температурная стабильность: [-40 + 120⁰C];

— удлинение: >12%;

— толщина: 150 µm;

— твердость: 4H по ISO 15184;

— адгезия к алюминиевому сплаву: 1 (наивысшая из 5);

— срок службы 10-20 лет;

Это позволяет достичь супергидрофобности,

Алюминевый провод без покрытия Алюминевый провод с СГФ покрытием
Адгезия капель воды

при котором достигается максимальный эффект.

НТЦ "Практик-Новатор"

Система НАМОС на службе у нефтяников

Одним из ключевых параметров эффективной деятельности предприятий нефтедобывающего комплекса является надежность энергоснабжения, которая напрямую зависит от погодно-климатических условий, в том числе от воздействий грозовых разрядов на объекты электроэнергетики. Ежегодно в различных нефтедобывающих регионах России грозовые разряды и опасные погодные явления (ОЯ) вызывают нарушения электроснабжения нефтедобывающего оборудования.

Несанкционированное отключение скважинного фонда влечет за собой нерациональные потери нефти даже при кратковременных нарушениях электроснабжения основного оборудования скважин.

Основная доля кратковременного нарушения электроснабжения нефтедобывающих объектов происходит из-за неблагоприятных метеоусловий.

Информация, полученная в результате инструментального обследования Центром энергосберегающих технологий Республики Татарстан при Кабинете Министров РТ одной из российских нефтяных компаний, свидетельствует о значительных потерях при добычи нефти из-за неблагоприятных метеоусловий.

Год

2007

2008

2009

2010

2011

Количество отключений, шт.

108

68

37

61

146

Потери нефти, тонн

2967

967

1010

916

1439

Табл.1. Аварийные потери нефти по метеоусловиям за период 2007 – 2011 гг.

Подробнее