Наша команда последние пятнадцать лет работала над энергетическими проектами в Юго-Восточной Азии и на Ближнем Востоке. Мы поставляли разрядники для береговых подстанций во Вьетнаме, в пустынных районах Саудовской Аравии и в районах с высоким уровнем гроз в Индонезии. Попутно мы увидели, какие характеристики действительно имеют значение, когда оборудование установлено и оставлено в эксплуатации.
Возьмите номинальное напряжение. На подстанции 220 кВ в восточной Индонезии коммунальное предприятие заменяло разрядники каждые два года. В периоды небольшой нагрузки напряжение в системе регулярно достигало 240 кВ. Оригинальные разрядники на 192 кВ вышли из строя во время временных перенапряжений из-за переключения линий. Замена на агрегаты 216кВ решила проблему. Для систем 132 кВ, где напряжение достигает 145 кВ, теперь указывается класс 144 кВ. Для класса 66кВ, 84кВ. Для распределения 33кВ, класс 42кВ. Правило простое: в 1,2–1,25 раза увеличить максимальное рабочее напряжение.
Энергетический рейтинг – еще один фактор, который упускают из виду. На Западной Яве бывает более 100 грозовых дней в году. Линии там выдерживают несколько ударов за один шторм. Разрядники номиналом 3 кДж на кВ выходили из строя в течение трех лет. Переход к минимальному напряжению 5 кДж на кВ значительно снизил количество отказов. Для линий длиной более 20 км или зон с высокой плотностью гроз мы указываем от 8 до 10 кДж на кВ для защиты трансформатора. Разница в стоимости невелика по сравнению с отправкой экипажа на удаленную вышку.
Расстояние утечки и материал корпуса определяют, как долго разрядник прослужит в суровых условиях. На том же индонезийском объекте оригинальные фарфоровые разрядники имели на бумаге адекватные значения утечки. Но во время сезона дождей все покрывал соленый туман. Фарфор полностью намокает и накапливаются загрязнения. Установленные позже элементы из силиконовой резины остаются сухими во время тумана,-вода капает и стекает. В ОАЭ мы видели, как песок впитывал влагу за ночь и стал проводить ток на фарфоре. Применяется то же решение: силиконовая резина с длиной утечки 31 мм на кВ или выше. Для внутренних объектов с низким-загрязнением 25 мм на кВ может подойти, но мы редко опускаемся ниже этого значения для критически важных объектов.
Разъединители — недорогая защита. До того, как мы добавили их на индонезийскую линию, неисправный разрядник вызвал постоянное повреждение линии. Чтобы найти его, экипажам пришлось патрулировать всю линию. При использовании разъединителей вышедший из строя блок отключается, а линия остается под напряжением. Замена происходит по графику. Необходим для удаленных линий, опционален для подстанций.
Остаточное напряжение должно соответствовать изоляции трансформатора. Трансформатор на 132 кВ в Малайзии вышел из строя во время урагана несколько лет назад. Разрядники были правильно рассчитаны по напряжению, но остаточное напряжение при токе 10 кА составило 580 кВ. Трансформатор BIL был 650 кВ-только с запасом в 12 процентов. Решением проблемы стала замена разрядников на остаточное напряжение 520 кВ. Теперь мы проверяем, чтобы маржа была как минимум на 20 процентов ниже BIL оборудования. Для трансформаторов 66 кВ с BIL 325 кВ остаток при токе 5 кА должен быть ниже 260 кВ. Для 220кВ с BIL 950кВ, остаток при 10кА ниже 760кВ.
Сброс давления предотвращает взрывной отказ. Мы стали свидетелями взрыва разрядника, поскольку номинальный ток сброса давления был ниже допустимого тока повреждения. Это повредило соседнее распределительное устройство. Теперь мы проверяем, что сброс давления соответствует уровню неисправности на площадке,-обычно 40 кА в течение одной секунды на уровне передачи.
Для прибрежных и пустынных проектов наши инженеры обычно указывают следующее: номинальное напряжение, как минимум в 1,2 раза превышающее максимальное напряжение системы, номинальная мощность минимум 5 кДж на кВ (от 8 до 10 кДж для зон с высокой грозовой нагрузкой), минимальный ток утечки 31 мм на кВ с корпусом из силиконовой резины, сетевые разрядники с разъединителем, остаточное напряжение с запасом на 20 процентов ниже BIL, соответствие сброса давления току повреждения и соответствие стандарту IEC 60099-4 с помощью независимых типовых лабораторных испытаний.
Это те параметры, которые мы научились проверять за годы работы сайта. Если ваша команда работает над проектом в прибрежной или пустынной местности и хочет просмотреть цифры, мы будем рады помочь.