Общие вопросы обеспечения ЭМС

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

СОВМЕСТИМОСТИ НА ОБЪЕКТАХ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

Как следует из приведенного материала, вопрос об электромагнитной совместимо­сти на объектах электроэнергетики явля­ется достаточно сложным. Он охватывает проблемы разнообразных электромагнит­ных явлений, путей распространения кондуктивных и полевых помех, электромаг­нитной устойчивости различных техниче­ских средств и т.д.

Многочисленные инциденты, связанные с несоблюдением ЭМС на электрических станциях, свидетельствуют об актуально­сти этой проблемы. Особое значение она приобретает для объектов ядерной энерге­тики.

Несмотря на сложность проблемы обес­печения ЭМС можно сформулировать неко­торые общие рекомендации и технические предложения, способствующие организа­ции необходимой электромагнитной обста­новки (ЭМО) и обеспечению ЭМС на объ­ектах ядерной энергетики.

Решение проблемы обеспечения ЭМС должно начинаться с проектирования объ­екта. На этой стадии определяются общие вопросы принципиальной схемы объекта, его конструктивные особенности, схемы и устройства управления, регулирования параметров, обеспечения безопасности и многое другое. От исполнения строитель­ных конструкций, первичной и вторичной схем, системы молниезащиты и заземления и многих других обстоятельств зависит электромагнитная обстановка и соблюдение электромагнитной совместимости. Поэтому необходима экспертиза принятых проект­ных решений на предмет проработки в них обеспечения ЭМС. Такая экспертиза может быть проведена только специалистами в области ЭМС.

Следует отметить, что такая экспертиза проектов объектов электроэнергетики, выполняемых зарубежными фирмами, про­водится в обязательном порядке.

При проектировании следует использо­вать зонную концепцию ограничения пере­напряжений, подробно рассмотренную в гл. 4. В строительной части выделяются зоны, в которых могут быть разные элект­ромагнитные воздействия. Например, такими зонами могут быть наружное окру­жение здания, само здание, отдельные помещения, шкафы управления, конкрет­ные приборы и т.д. Аналогично на зоны могут быть разбиты системы электроснаб­жения, цепи оперативного тока и т.д.

На границах зон должны быть преду­смотрены технические мероприятия, огра­ничивающие перенапряжения и помехи до допустимых уровней. В соответствии с этими условиями при проектировании необходимо выбирать технические средс­тва и группы их исполнения.

Для того чтобы успешно использовать зонную концепцию, необходимо разрабо­тать методику. Однако уже сейчас можно сформулировать следующие рекомендации:

1. Необходимо четко выделить и при проектировании обеспечить наиболее важ­ную границу зон . Это — стены зда­ния, в котором располагается релейная защита, пульты управления и т.д. Стены образуют первый экран с отверстиями, через который по проводам поступают кондуктивные помехи, а через отверстия — полевые помехи, обусловленные внешними источниками (например, каналом молнии).

Следует стремиться к экрану с максималь­ным затуханием. Для этого все металличе­ские детали (арматура, металлические коробки окон, дверей, элементы инженер­ных коммуникаций, трубы, вентиляцион­ные короба и т.д.) должны быть много­кратно электрически соединены друг с дру­гом и с контуром заземления. Никаких металлических, не соединенных с экраном элементов, входящих в здание извне, не должно быть, так как такие элементы могут как антенны излучать электромагнитную энергию во внутрь помещения. Протяжен­ных отверстий в экране также не должно быть, так как они могут работать как щеле­вые антенны. Следует проанализировать положение всех электрических коммуника­ций, входящих в здание, и оценить, какие помехи могут поступать по ним. Для сни­жения помех коммуникации следует выпол­нять экранированными кабелями с обяза-| тельным соединением экрана кабелей и экрана здания кратчайшим путем. С экра­ном здания должны быть соединены метал­лические кабельные каналы, лотки, эста­кады и т.д.

Особое внимание должно быть уделено связям с измерительными трансформато­рами, расположенными на ОРУ. Эти связи необходимо также осуществлять экраниро­ванными кабелями и прокладывать отде­льно от других кабелей, по которым могут протекать большие коммутационные токи или токи, связанные с ударами молний или короткими замыканиями.

На этой границе может потребоваться установка защитных элементов — разряд­ников для уравнивания потенциалов или варисторов для снижения перенапряжений.

2. Разрядники необходимо устанавливать непосредственно у входов кабелей в здание, если на шинах кабелей возможно появление напряжений, превышающих допустимые напряжения для зоны 1. Причинами таких напряжений могут быть удары молнии в молниеотводы, в подходящие линии высо­кого напряжения, коммутации на подстанции, короткие замыкания, отключение индуктивных нагрузок в цепях оператив­ного тока, обратные перекрытия и т.д.

Следует также предусматривать защит­ные мероприятия и на границах других зон. Для снижения перенапряжений на этих границах пригодны варисторы, фильтры, комбинированные устройства, рассмотрен­ные в гл. 5. Выбор таких устройств, коор­динация их параметров и способов уста­новки — вопросы, подлежащие исследова­нию на каждом объекте.

3. В соответствии с инструкциями (руко­водящими указаниями [15, 17]) следует спроектировать и реализовать на объекте систему молниезащиты, предусмотреть тре­буемые пути протекания тока молнии и его частей. Вблизи проводов, соединяющих молниеприемники с заземлителем, не должны находиться незамкнутые металлические контура и контура с ненадежными электри­ческими соединениями (неплотными кон­тактами). Так, если внутри здания на рас­стоянии 5 м от провода, по которому проте­кает, например, одна четвертая часть тока молнии, находится вертикально располо­женный контур площадью 1 м², то в нем при повторном ударе молнии может навестись ЭДС до 2 кВ. Если контур имеет неплотный контакт или зазор порядка 10^-1 мм, то воз­никает искра, и сам контур будет действо­вать как мощный источник электромагнит­ного высокочастотного воздействия на тех­нические средства, расположенные внутри помещения. Приведенный пример указывает на то, что все металлоконструкции и электрические коммуникации должны быть выполнены тщательно.

Релейные и другие щиты, расположен­ные в помещении, не должны размещаться вблизи спусков и элементов, по которым возможно протекание тока молнии или его части.

4. Заземлитель электроэнергетического объекта предназначен для обеспечения безо­пасности обслуживания (снижения напряжения прикосновения и шагового напря­жения до безопасных уровней). Однако он играет важную роль и в формировании элек­тромагнитной обстановки. На нем при уда­рах молнии, коммутациях на стороне высо­кого напряжения, коротких замыканиях возможно возникновение высоких потенци­алов, обратных перекрытий кабелей вторич­ных цепей, проложенных непосредственно по заземлителю. В связи с этим возможны иные рекомендации по выполнению заземлителя, чем предписанные инструкциями, руководящими документами (например, сокращение расстояний между полосами заземлителя в местах прокладки кабелей вторичных цепей на территории ОРУ).

5. Экспериментальное исследование электромагнитной обстановки на РЩ ОРУ 750 кВ действующего энергоблока АС показывает, что в целом ЭМО на РЩ ОРУ может характеризоваться по ГОСТ Р 50746-2000 как обстановка средней степени жесткости.

По результатам исследований сниже­ния уровня помех с целью получения неко­торого запаса устойчивости оборудования релейного щита к действию помех можно дать следующие рекомендации:

- снизить уровень индустриальных радиопомех в цепях питания, тока и напря­жения микропроцессорной релейной защиты путем, например, установки ферритовых фильтров на кабельных связях или прокладки дополнительных экранирован­ных кабелей в помещении релейного щита при заземлении их с одного конца;

- провести усиление заземляющего устройства, к которому подходят кабели терминалов микропроцессорной релейной защиты, для снижения импульсного сопро­тивления до 3 Ом;

- провести обследование состояния заземляющих устройств ОРУ, релейного щита, AT и трансформаторов в полном объ­еме;

- соблюдать периодичность контроля состояния контура заземления ОРУ.

Для снижения потенциала статического, электричества на теле обслуживающего персонала:

- не применять синтетическую одежду при обслуживании электротехнического оборудования в помещении релейного щита, где установлены устройства микро­процессорной релейной защиты;

- осуществлять контроль заземления всего металлического и проводящего неме­таллического оборудования;

- заземлять по отдельным ответвлениям машины, аппараты и элементы технологического оборудования, являющиеся источниками генерации зарядов статического электричества;

- выполнять напольное покрытие в местах обслуживания микропроцессорной релейной защиты из антистатических мате­риалов.

В связи с тем, что при коммутациях на ОРУ-750, а также при грозовых разрядах или КЗ на землю амплитудные значения импульсных помех могут превышать значе­ния, установленные для III группы испол­нения по ГОСТ Р 50746-2000, примени­тельно к оборудованию систем, важных для безопасности АС, рекомендуется перед установкой микропроцессорной релейной защиты:

- выполнить анализ сопроводительной технической документации, сертификатов и протоколов испытаний микропроцессор­ной релейной защиты по требованиям ЭМС;

при несоответствии или неполном соответствии микропроцессорной релейной защиты требованиям III группы испол­нения по ГОСТ Р 50746-2000 провести с учетом реальной электромагнитной обста­новки испытания микропроцессорной релейной защиты на соответствие приве­денным выше требованиям ЭМС в специа­лизированном испытательном центре; проектной и монтажной организациям рекомендуется использовать полученные результаты с учетом указанных выше мероприятий при проектировании и монтаже терминалов микропроцессорной релейной защиты на АС, т.е.:

- применять в проектных решениях только оборудование, имеющее сертификаты соответствия по ЭМС или протоколы резуль­татов испытаний в специализированных испытательных центрах по ЭМС на соот­ветствие требованиям ГОСТ Р 50746-2000 по всем видам воздействий; при проектировании электрической 'части АС следует по возможности учиты­вать требования по разнесению трасс про­кладки контрольных, силовых и высокочас­тотных кабелей;

- применять защитные устройства с более частой заземляющей сеткой;

- выполнить разработку с целью введе­ния в отрасли руководящего документа, регламентирующего требования ЭМС при проектировании и реконструкции уст­ройств релейной защиты и противоаварийной автоматики электрической части энер­гоблоков АС.

Далее, базируясь в основном на [19-23], рассмотрим подробнее нормирован­ную электромагнитную обстановку в зонах и вопросы молниезащиты.

Дата добавления: 2014-01-06