НТП. Часть 5. Защита от перенапряжений, заземление, электромагнитная совместимость

5.1. Защита от грозовых перенапряжений.
5.1.1. Защита от грозовых перенапряжений РУ и ПС осуществляется:
от прямых ударов молнии – стержневыми и тросовыми молниеотводами в соответствии с разделом 4.2 ПУЭ;
от набегающих волн, защитными аппаратами, устанавливаемыми на подходах и в РУ в соответствии с разделом 4.2 ПУЭ. В качестве защитных аппаратов должны применяться, как правило, ограничители перенапряжений (ОПН).
5.1.2. Защита ВЛ 35 кВ и выше от прямых ударов молнии на подходах к РУ должна быть осуществлена в соответствии с ПУЭ.
5.1.3. В РУ 35 кВ и выше, к которым присоединены ВЛ, должны быть установлены ОПН. Защитные характеристики ОПН должны быть скоординированы с изоляцией защищаемого оборудования и ВЛ.
Защитные характеристики ОПН, установленных в одном РУ, не должны отличаться друг от друга.
5.1.4. Количество комплектов ограничителей перенапряжений нелинейных (ОПН) 35-750 кВ и место их установки выбираются в соответствии с требованиями ПУЭ, уровнем испытательных напряжений защищаемого оборудования, исходя из принятых на расчетный период схем электрических соединений, числа ВЛ и трансформаторов. При поэтапной замене разрядников типов РВС, РВМК и РВМГ на ОПН на действующих ПС следует уточнять их расстановку, исходя из характеристик ОПН и уровня испытательных напряжений оборудования.
5.1.5. Для защиты трансформаторного оборудования от грозовых перенапряжений на стороне 6-10 кВ так же устанавливаются ОПН.
5.1.6. При применении КРУЭ 110-750кВ или кабельных линий и вставок для их защиты от грозовых перенапряжений применяют ОПН. Выбор параметров ОПН определяется на основании расчетов.
5.2. Защита от внутренних перенапряжений.
5.2.1. Электрические сети 3-35 кВ должны работать с изолированной или заземленной через резистор или дугогасящий реактор нейтралью. Число и расстановка средств компенсации емкостного тока определяется расчетом в соответствии с требованиями ПУЭ. При использовании ДГК предпочтение должно отдаваться реакторам плунжерного типа с плавным регулированием. Расстановка и выбор ОПН для защиты от коммутационных перенапряжений определяются в соответствии с «Методическими указаниями по выбору ОПН в электрических сетях 6-35 кВ» (57).
5.2.2. В сетях 330, 500, и 750 кВ в зависимости от схемы сети, количества линий и трансформаторов следует предусматривать меры по ограничению длительных повышений напряжения и внутренних перенапряжений. Необходимость ограничения квазиустановившихся и внутренних перенапряжений и параметры средств защиты от них определяются на основании расчетов перенапряжений для случая вывода в ремонт одного или нескольких основных элементов схемы (ВЛ, ШР, АТ,Т).
5.2.3. При применении кабельных линий и вставок 35 кВ и выше необходимо проводить расчетом проверку необходимости установки ОПН для защиты остального оборудования от коммутационных перенапряжений.
5.2.4. С целью ограничения опасных для оборудования коммутационных перенапряжений следует применять ОПН, выключатели с синхронизирующими устройствами или другие средства, а также сочетать их с мероприятиями по ограничению длительных повышений напряжения (установка шунтирующих и компенсационных реакторов, схемной и противоаварийной автоматики, в частности автоматики от повышения напряжения). Необходимость установки ОПН для защиты оборудования в ячейках линий 330-750 кВ для ограничения коммутационных перенапряжений определяется расчетом и уровнем испытательных напряжений защищаемого оборудования. Аналогичную проверку проводят при замене оборудования в ячейках линий при реконструкции, техперевооружении или их перезаводке. Выбор параметров ОПН осуществляется в соответствии с действующей нормативной документацией (Методические указания по выбору ограничителей перенапряжений в электрических сетях 110-750 кВ) (57).
5.2.5. Для РУ 110-500 кВ должны предусматриваться технические решения, исключающие появление феррорезонансных перенапряжений, возникающих при последовательных включениях электромагнитных трансформаторов напряжения и емкостных делителей напряжения выключателей. К этим решениям относятся:
— применение выключателей без емкостных делителей напряжения;
— применение антирезонансных трансформаторов напряжения;
— увеличение в 1,5-2 раза емкости ошиновки РУ путем установки на шинах дополнительных конденсаторов, например связи.
В случае невозможности применения указанных решений для всего ОРУ (например при расширении ОРУ), необходимо выполнить расчет возможности возникновения феррорезонансных перенапряжений и предусмотреть мероприятия по устранению причин возникновения феррорезонансных перенапряжений, или убедиться, что принятые ранее мероприятия достаточны (13).
Для исключения феррорезонансных перенапряжений в сетях 6-35 кВ должны применяться антирезонансные трансформаторы напряжения соответствующих классов.
5.2.6. Разработка мероприятий по ограничению высокочастотных перенапряжений и защите от них электротехнического оборудования РУ 110 кВ и выше должны осуществляться в соответствии с Методическими указаниями по ограничению в.ч. коммутационных перенапряжений (14).
5.3. Заземление.
5.3.1. Проектирование заземляющих устройств следует выполнять в соответствии с требованиями ПУЭ 7-е издание и нормированием по допустимому напряжению прикосновения или по допустимому сопротивлению, а также с учетом требований по снижению импульсных помех для обеспечения работы релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи. Выбор нормирования определяется расчетом.
Для обеспечения в эксплуатации контроля соответствия действительных значений сопротивления растеканию и напряжений прикосновения принятым значениям, исходные данные, расчетные значения напряжений прикосновения, места расположения расчетных точек и сезонные коэффициенты должны быть указаны в проекте.
При реконструкции необходимо проверять состояние контура заземления ПС и, в случае необходимости, выполнять его усиление в соответствии с требованиями ПУЭ, методических указаний по контролю состояния заземляющих устройств (15) и требованиями по снижению импульсных помех для обеспечения работы релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи (36).
5.4. Режим заземления нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов.
5.4.1. Режим заземления нейтрали обмоток 110-150 кВ трансформа­торов выбирается с учетом класса изоляции нейтрали, обеспечения в допустимых пределах коэффициента заземления, допустимых значе­ний токов однофазного КЗ по условиям выбора оборудования, дейст­вия релейной защиты и влияния на линии связи, а также с учетом требований к заземлению нейтрали по условиям установки фиксирую­щих приборов.
5.4.2. При присоединении к линии 110-150 кВ ответвлениями нескольких ПС и при наличии на одной или нескольких из них пита­ния со стороны СН или НН необходимо обеспечивать постоянное за­земление нейтрали не менее, чем у одного из присоединенных к линии трансформаторов, имеющих питание со стороны СН или НН.
5.4.3. Постоянное заземление нейтрали должны иметь все автотранс­форматоры и обмотки 220-330 кВ трансформаторов. Нейтрали обмоток 110 кВ транс­форматоров, которые в процессе эксплуатации могут быть изолированы от земли, должны быть защищены ограничителями перенапряжений типа ОПНН или ОПН-110 с уровнем ограничения, скоординированным с уровнем изоляции защищаемой нейтрали.
5.5. Электромагнитная совместимость.
При проектировании объектов нового строительства, технического перевооружения и реконструкции ПС 110 кВ и выше должен быть выполнен комплекс мероприятий, обеспечивающих электромагнитную совместимость устройств РЗА, ПА, АСУ ТП и связи в соответствии с методическими указаниями по защите вторичных цепей подстанций от импульсных помех (36).
5.5.1. Основные мероприятия должны быть разработаны с учетом выбранной электрической схемы ПС и включать:
— компоновочные решения объекта (компоновка и размещение силового, первичного и реакторного оборудования, как источников импульсных высокочастотных помех, магнитных полей и т.п. на открытой (закрытой) части подстанции, в зданиях и помещениях ГЩУ, ОПУ, релейных щитах);
— выполнение устройств молниезащиты объекта в части защиты вторичных цепей и устройств от электромагнитных воздействий молнии (например, размещение по отношению к кабельным трассам и зданиям с обеспечением допустимого воздействия молнии на вторичные цепи и устройства);
— выбор заземляющего устройства подстанции (ЗУ ПС) с указанием «шага» сетки на каждом ОРУ и непосредственно около установленного оборудования, количества связей между ЗУ ОРУ разных напряжений, ЗУ здания и ЗУ ПС и их прокладки;
— выбор трассы прокладки кабельных каналов, типа кабельной канализации с указанием расстояний между ними и высоковольтными шинами (ошиновками), наличия и длины участков их параллельной прокладки по отношению к шинам (ошиновкам) и оценка их влияния на кабели вторичной коммутации;
— выполнение защиты от статического электричества устройств РЗА, ПА, АСУ ТП, АИИС КУЭ, связи (напольные антистатические покрытия, поддержание благоприятного режима по температуре и влажности).
5.5.2. Дополнительные мероприятия должны быть разработаны с обоснованием их необходимости, с учетом основных мероприятий и анализа ожидаемых уровней электромагнитных, радиочастотных помех, магнитных полей и других воздействий на устройства РЗА, ПА, АСУ ТП, АИИС КУЭ, связи и включать:
— применение экранированных контрольных кабелей и заземление их экранов;
— экранирование помещений, в которых размещаются устройства РЗА, ПА, АСУ ТП, АИИС КУЭ, связи;
— раскладку силовых кабелей и кабелей вторичной коммутации по кабельным каналам;
— обеспечение электромагнитной совместимости высокоомных входов устройств РЗА, ПА, АСУ ТП, при подключении к ним кабелей, приходящих из РУ разных напряжений, других зданий;
— обеспечение защиты от импульсных помех в системах оперативного постоянного и переменного токов;
5.5.3. Мероприятия по обеспечению требований электромагнитной совместимости на проектируемых объектах технического перевооружения и реконструкции должны разрабатываться с учетом результатов проведенных обследований электромагнитной обстановки, в т.ч. и на ПС противоположных концов ВЛ 110-750 кВ, где устанавливаются МП устройства РЗА, ПА, связи (для объектов других собственников — на основании представленных ими результатов проведенных обследований).