Современные устройства РЗА, ССПИ, АСКУЭ и связи, основанные на микроэлектронных и микропроцессорных элементах, имеют широкие функциональные возможности и ряд других преимуществ перед электромеханическими устройствами. Однако, в отличие от них, современные устройства обладают одним существенным недостатком, заключающимся в повышенной чувствительности к электромагнитным помехам. Электрические станции и подстанции являются мощными источниками электромагнитных полей и помех, поэтому для нормального функционирования современных устройств необходимо обеспечивать их электромагнитную совместимость (ЭМС) с жесткой электромагнитной обстановкой на энергообъектах.
Магнитные поля в местах расположения МП аппаратуры.

Расчет напряженностей магнитных полей при КЗ и молниевых разрядах проводился на основе закона Био-Савара.

Закон Био Савара Лапласа определяет величину модуля вектора магнитной индукции в точке выбранной произвольно находящейся в магнитном поле. Поле при этом создано постоянным током на некотором участке.
Формулировка закона Био Савара Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид.

где I     ток в контуре

μ0-гамма контур, по которому идет интегрирование

r0    произвольная точка

Так как на ПС 220 кВ Приморская планируется установка автоматики защиты от однофазных замыканий на землю в сети 10 кВ, то случаи двойного разнесенного замыкания на землю (фазы замыкаются на землю в разных местах ЗУ ПС) не рассматривались.

Магнитные поля при КЗ в сетях 220 кВ и 10 кВ.

При КЗ в сети 220 кВ максимальное значение магнитного поля в местах размещения МП аппаратуры (за исключением ЗРУ-10 кВ) составит 215 А/м. В помещении ЗРУ-10 кВ при КЗ в сети 220 кВ максимальное значение магнитного поля составит 366 А/м.

Согласно данным для ограничения токов КЗ в сети 10 кВ будут установлены сухие токоограничивающие реакторы с /ном = 3200 А и Хр = 0,1 Ом.

При замыканиях в сети 10 кВ максимальное значение магнитного поля в помещении ЗРУ-10 кВ будет спадать с ростом расстояния до шин 10 кВ, и будет иметь значения, представленные ниже.

В прочих помещениях с МП аппаратурой напряженность кратковременного магнитного поля (с учетом магнитного поля, создаваемого реакторами) не превысит 200 А/м.

Экранирование микропроцессорной аппаратуры от магнитных полей.

МП-аппаратура, устанавливаемая в ЗРУ-10 кВ будет интегрирована в устанавливаемые ячейки. Защита МП аппаратуры, устанавливаемой в ячейках ЗРУ-10 кВ, от магнитных полей, возникающих в нормальном режиме работы ПС и в режимах замыканий в высоковольтных сетях, должна быть разработана и реализована производителем этой аппаратуры. Защита МП аппаратуры, установленной в ячейках ЗРУ-10 кВ, должна обеспечивать работу устанавливаемой МП аппаратуры в нормальном режиме работы объекта и при замыканиях в сети 10кВ. Данная защита будет обеспечивать также защиту от магнитных полей, возникающих при молниевых разрядах в ближайшие к ЗРУ-10 кВ молниеприемники.

При использовании в прочих помещениях МП аппаратуры, испытанной не ниже, чем по 4-му (300 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию к кратковременного магнитного поля промышленной частоты в соответствии с ГОСТ Р 50648-94, и по 5-му (1000 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию импульсного магнитного поля в соответствии с ГОСТ Р 50649-94, необходимости в дополнительном экранировании МП аппаратуры нет.

При использовании в прочих помещениях МП аппаратуры, испытанной не ниже, чем по 4-му (300 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию к кратковременного магнитного поля промышленной частоты в соответствии сГОСТ Р 50648-94, и по 4-му (300 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию импульсного магнитного поля в соответствии с ГОСТ Р 50649-94, при расположении МП аппаратуры на расстоянии более 3 м от токоотводов, необходимости в дополнительном экранировании МП аппаратуры нет.

При использовании в помещении панелей управления и автоматики МП аппаратуры, испытанной не ниже, чем по 4-му (300 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию к кратковременного магнитного поля промышленной частоты в соответствии с ГОСТ Р 50648-94, и по 4-му (300 А/м) классу жесткости на устойчивость к воздействию импульсного магнитного поля в соответствии с ГОСТ Р 50649-94, при расположении МП аппаратуры на расстоянии менее 3 м от токоотводов, необходимо принятие одной из следующих мер по экранированию МП аппаратуры:

1. Разместить МП аппаратуру в стальных экранирующих шкафах, с толщиной стенок не менее 1,0 мм. Экранирующие шкафы должны удовлетворять следующим требованиям: в экранирующем шкафу должно быть сведено к минимуму наличие щелей, которые значительно уменьшают экранирующий эффект. Это может быть сделано с помощью комбинированных уплотнителей ЭМС/IP (например, ЭМС-прокладки), которые обеспечивают герметичный и электрический контакт по всему периметру между панелями и каркасом шкафа. Таким же образом должен обеспечиваться контакт между дверью и корпусом шкафа в закрытом состоянии. При этом поверхности соприкосновения с уплотнителями должны быть либо не окрашены, либо зачищены от непроводящей краски, либо окрашены проводящей краской. Для экранирования смотровых окон может быть использована стальная сетка размером ячейки не более 20х20 мм и толщиной не менее 1,0 мм. Сетка должна иметь надежный электрический контакт с металлоконструкциями стенки шкафа по всему периметру. Другим вариантом экранирования окон является использование стекол с проводящим покрытием (например, из сплава оксида индия и олова -ITO, широко используемого в LCD-промышленности). При использовании стекол с проводящими покрытиями необходимо обеспечить электрическийконтакт между проводящим слоем и металлоконструкциями шкафа, желательно по всему периметру стекол.

2. Экранировать помещение панелей управления и автоматики стальной просечной (или сварной, паяной) сеткой (толщиной не менее 1,0 мм). Вся внутренняя поверхность помещений должна быть закрыта сеткой (стены, потолок, пол) с размером ячейки не более 20х20 мм. При этом должны быть выполнены требования, аналогичные требованиям, предъявляемым к экранирующим шкафам, а именно надежный электрический контакт по периметру между листами сетки, как на стенах, так и на окнах, полу, потолке, а также с элементами системы уравнивания потенциалов. Рекомендуется сварное соединение (допускается пайка). Окна помещений, в которых расположена МП аппаратура следует экранировать стальной просечной (или сварной, паяной) сеткой. Сетка должна быть толщиной не менее 1,0 мм и размером ячейки не более 50х50 мм. Необходимо обеспечить надежный электрический контакт (при помощи сварки либо пайки) между сеткой, экранирующей окна и сеткой, экранирующей стены здания.

1. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 –750 кВ (СТО 59647007 – 29.240.10.028 – 2009).
2. ГОСТ Р 50839-2000  Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний.
3. ГОСТ Р 51317.2.5-2000 Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств.
4. ГОСТ Р 51317.3.8-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Передача сигналов по низковольтным электрическим сетям. Уровни сигналов, полосы частот и нормы электромагнитных помех.
5. Стрижова Т.А., Лебедев А.В. Защита от импульсных перенапряжений оборудования ПС-220/10 кВ “Приморская”//Современная техника и технологии, 2014, №12

Все статьи автора «Стрижова Татьяна Анатольевна»