МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Главная   >>   Методические указания

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.2.3. Импульсные излучаемые помехи

При коммутациях первичного оборудования и при КЗ на шинах РУ протекают импульсные токи. Электромагнитные поля от этих токов создают импульсные помехи в цепях вторичной коммутации. Наибольший уровень излучаемых помех отмечают при КЗ на шинах РУ.
2.2.3.1. Имитация импульсных излучаемых помех
2.2.3.1.1. Для каждого РУ с использованием исходных данных определяют трассы прокладки кабелей от оборудования высокого напряжения до помещений, где установлены устройства АСТУ.
2.2.3.1.2. Для всех кабельных трасс выбирают главные участки, по которым проходит основная часть кабелей. Конфигурация главного участка может быть прямолинейной или сложной, состоящей из двух отрезков (например, пересекающихся под прямым углом). Эти участки используют для имитации воздействия электромагнитного поля.
2.2.3.1.3. Если на РУ имеется несколько кабельных трасс (например, одна трасса в виде кабельного тоннеля и одна трасса в виде кабельного лотка), для измерений выбирают главные участки на каждой трассе.

2.2.3.1.4. Для проведения измерений из всех видов кабелей, проходящих по рассматриваемому участку трассы, выбирают по 1-2 образца каждой группы наиболее длинных кабелей: с экраном, без экрана, в оболочке. Кабели подбирают таким образом, чтобы в них имелись либо свободные жилы (с неповрежденной изоляцией), либо рабочие жилы, у которых нагрузка со стороны устройств имеет сопротивление более 1 кОм.
2.2.3.1.5. Вдоль кабельных трасс, по которым проложены выбранные для измерений кабели, прокладывают контрольные провода. Контрольные провода прокладывают по поверхности грунта рядом с каналом или лотком таким образом, чтобы длина провода была примерно равна длине кабеля.
2.2.3.1.6. Параллельно выбранному участку кабельной трассы (на расстоянии не менее 5 м от контрольного провода) на высоте 1-1,5 м подвешивают провод, моделирующий шины ВН. К этому проводу подключают генератор высокочастотных импульсов - ГВЧИ (рис.6).

2.2.3.1.7. На контрольном проводе и на выбранных кабелях при выключенном генераторе в месте установки устройств АСТУ измеряют фоновые значения напряжения помех импульсным вольтметром V.
2.2.3.1.8. Включают генератор и при фиксированных амплитуде и частоте колебаний импульса тока проводят измерения наведенных помех на контрольном проводе (Uпров) и на выбранных кабелях (Uцепи) импульсным вольтметром или осциллографом.
Имитационные испытания проводят на тех же частотах, что и при распространении импульсных помех по заземляющему устройству.
2.2.3.1.9. Отношение напряжения Uпров к Uцепи является общим коэффициентом экранирования Кэкр=Uпров/Uцепи , который показывает, во сколько раз по сравнению с одиночным проводом излучаемая помеха ослабляется соседними жилами в кабеле, соседними кабелями в кабельном канале, металлоконструкциями кабельного канала, экранами и оболочками кабеля. Коэффициент экранирования, являющийся характеристикой данного объекта, затем используют в расчетах.
2.2.3.1.10. Измерения проводят на всех кабелях, проходящих по данному главному участку, после чего провод - источник помех размещают параллельно другому главному участку кабельной трассы и проводят измерения на кабелях, проходящих по этому главному участку.
2.2.3.1.11. На строящемся объекте в качестве источника излучаемой помехи могут быть использованы непосредственно шины высокого напряжения. Для этого собирают рабочую схему РУ, подают питание от постороннего источника переменного или постоянного напряжения (от 200 до 1000 В) на шины, осуществляют замыкание на ЗУ и измеряют импульсные помехи в цепях вторичной коммутации. Значения амплитуды импульсных помех при реальных КЗ пропорциональны отношениям реальных напряжений к напряжениям на шинах при имитационных экспериментах.
2.2.3.2. Измерение импульсных помех при коммутациях силового оборудования
Целью измерений является определение амплитуды и спектрального состава импульсных помех в цепях измерения, управления, сигнализации и питания аппаратуры АСТУ при коммутациях силового оборудования. Измерения проводят при операциях с силовыми выключателями, разъединителями, короткозамыкателями на РУ напряжением 6 кВ и выше.
2.2.3.2.1. Наибольшие помехи возникают при следующих коммутациях: включение/отключение шинных и линейных разъединителей на отключенный выключатель; включение/отключение силовым выключателем или обходным разъединителем обходной системы шин; включение/отключение выключателями участка ненагруженной линии, силовых автотрансформаторов, трансформаторов, шунтирующих реакторов; коммутации протяженных отрезков шин разъединителями и силовыми выключателями.
2.2.3.2.2. Регистрацию помех проводят в цепях измерения, управления, сигнализации и питания устройств АСТУ. Наибольший уровень помех следует ожидать в измерительных цепях, заземление которых выполнено на РУ, и в цепях, которые проложены по территории РУ в кабельных лотках или каналах.
2.2.3.2.3. Измерительную аппаратуру подключают по схеме общего вида (схема провод-земля, в качестве "земли" служит корпус устройств АСТУ) и схеме дифференциального типа (схема провод-провод) на панелях и в шкафах, где установлены устройства АСТУ, и проводят следующие виды измерений: осциллографирование помех; регистрацию максимальной амплитуды и числа импульсов.
2.2.3.2.4. При измерениях используют осциллографы с полосой пропускания не менее 10 МГц для объектов с открытым РУ и не менее 50 МГц для подстанций с элегазовой изоляцией. Максимальное значение импульсных помех в отдельных случаях может достигать 10-15 кВ. Чтобы исключить повреждение измерительной аппаратуры, применяют специальные делители напряжения. Питание осциллографов осуществляют либо от независимого источника (например, встроенной аккумуляторной батареи), либо от общей сети через разделительный трансформатор при наличии устройств ограничения перенапряжений.
2.2.3.2.5. Последовательность действий при измерениях следующая:
1) измерительную аппаратуру подключают к измеряемым цепям;
2) после сигнала о готовности измерительной аппаратуры производят коммутацию;
3) результаты измерений сохраняют в компьютере или памяти осциллографа;
4) выполняют повторную коммутацию;
5) пункты 2-4 повторяют до выполнения всех коммутаций;
6) измерительную аппаратуру отключают от цепей; проверяют правильность соединения цепей.
2.2.3.3. Обработка результатов измерений и расчеты
Окончательный вывод об уровне помех делают на основании расчетов. Расчеты проводят при помощи расчетной программы (приложение Е).
2.2.3.3.1. В расчетной программе собирают схему замещения для одного РУ, состоящую из следующих элементов: - LC    цепи (шины) и емкости первичного оборудования, а также LC -цепи (контрольные провода, моделирующие кабели цепей вторичной коммутации).
2.2.3.3.2. Схему замещения собирают для одной фазы, расположенной на наименьшем расстоянии от кабельной трассы. Если конфигурация такова, что выявить ближайшую фазу к кабельной трассе на всем протяжении затруднительно, составляют схемы для каждой из наиболее близких фаз и расчеты проводят для каждой схемы.
2.2.3.3.3. Собирают исходную схему замещения для нормального режима, а затем перед расчетом каждой коммутации или КЗ ее изменяют.
2.2.3.3.4. Емкостями замещают следующее оборудование: силовые трансформаторы, трансформаторы напряжения, выключатели, трансформаторы тока.
2.2.3.3.5. В схеме замещения для данного РУ моделируют только те кабельные трассы, которые проходят по территории данного РУ. Предусматривают размещение контрольных проводов по основным кабельным трассам, по которым они прокладывались при имитационных измерениях.
2.2.3.3.6. Для расчета помех при КЗ на исходной схеме замещения задают точку КЗ и запускают программу на счет.
2.2.3.3.7. При расчете помех при коммутациях исходную нормальную схему модифицируют так, чтобы она являлась начальной схемой до коммутации, и запускают программу на счет.
2.2.3.3.8. В результате расчета определяют амлитудно-частотные характеристики напряжения на контрольных проводах в месте установки устройств АСТУ. Результаты расчета сравнивают с результатами измерений. При расхождении результатов расчетов и измерений более чем на 20% уточняют расчетную схему и исходные данные для расчета (например, удельное сопротивление грунта).
2.2.3.3.9. Достаточно провести расчеты для 4-5 точек КЗ на сборных шинах и в 1-2 точках в каждой ячейке РУ. Если электрическая схема не содержит сборных шин, то расчеты проводят для (1-2)n - число силовых выключателей) точек равномерно по всему РУ. Так, если на РУ три выключателя (схема мостик), то расчеты достаточно провести для 3-6 точек (в зависимости от площади РУ) с учетом рекомендаций, приведенных выше.
2.2.3.3.10. Для нормальной оперативной схемы РУ проводят расчеты для следующих видов коммутаций: включение шинного или линейного разъединителей на отключенный силовой выключатель, подача напряжения на обходную систему шин выключателем, включение силового трансформатора (автотрансформатора) или включение ненагруженной линии выключателем, вывод в ремонт рабочей системы шин.
2.2.3.3.11. После проведения расчетов для нормальной оперативной схемы РУ проводят расчеты излучаемых помех для других возможных конфигураций первичной схемы, связанных с выводом оборудования в ремонт. Моделируют ситуации (для каждого присоединения), при которых значительно меняется конфигурация исходной схемы, например, учитывают:
выведенный в ремонт выключатель (особенно для схем с обходной системы шин);
выведенное в ремонт присоединение (линия, трансформатор, автотрансформатор);
выведенную в ремонт рабочую систему шин.
2.2.3.3.12. Для каждой схемы, отличной от нормальной оперативной, проводят расчеты помех при КЗ.
2.2.3.3.13. Для каждой основной кабельной трассы из полученных результатов расчетов выбирают наибольшие значения (для коммутаций и КЗ).
2.2.3.3.14. Результаты расчетов для контрольных проводов приводят к реальным вторичным цепям. Для этого выбирают одну из цепей. Определяют трассу, по которой проложен кабель с выбранной цепью, например, трассу N 1. Наибольшие значения излучаемых помех при КЗ или коммутациях определяют как:

Uпом,цепи=Uконтр.каб.трассаN1/Кэкр цепи, каб.трассаN1,

где Uпом,цепи - максимально излучаемое напряжение помехи в выбранной цепи управления выключателя при КЗ или коммутациях; Uконтр.каб.трассаN1 - максимальное излучаемое напряжение помех на контрольном проводе, проложенном по трассе N 1; Uконтр.каб.трассаN1 - коэффициент экранирования для выбранной цепи, проложенной по трассе N 1.
2.2.3.3.15. Повторяют пункты 2.2.3.3.1-2.2.3.3.14 для других РУ.
2.2.3.3.16. Допускается применять другие методы моделирования и расчета, если они обеспечивают такую же или более высокую точность.
2.2.3.3.17. Результаты измерений и расчетов оформляют в виде протокола N 3 (приложение Б).
В случае необходимости снижения уровней воздействующих импульсных помех выбирают мероприятия, указанные в приложении Ж, после чего повторно выполняют пункты §2.2.