10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ
Prawidłowe uszeregowanie poziomów wytrzymałości elektrycznej należy do zadań koordynacji izolacji. Jej celem jest zagwarantowanie wymaganego stopnia pewności praev układu, przy możliwie najniższych nakładach na wykonanie i ochronę jego izolacji. ’ W koordynacji izolacji wyróżnia się następujące poziomy napięciowe:
— poziom podstawowy, dotyczący wytrzymałości najsłabszych, najmniej kosztownych i zwykle samoregenerujących się części izolacji;
— lub poziom wyższy, dotyczący wytrzymałości wewnętrznej izolacji (stałej lub ciekłej) urządzeń;
— poziom ochrony, dotyczący wytrzymałości środków ochrony przepięciowej, np. odgromników zaworowych, obniżających przepięcia do wartości nie przekraczającej napięć probierczych (wytrzymywanych) urządzeń.
Poziom, do którego powinno być obniżone przepięcie zależy od rodzaju i warunków pracy układu.
Poziomy znamionowych napięć wytrzymywanych w przypadku urządzeń, które stanowią wyposażenie systemu elektroenergetycznego, mają wartości unormowane w Polsce, podobnie jak w skali międzynarodowej. Ze względu na różny zakres oddziaływania poszczególnych rodzajów naprężeń napięciowych, wartości te są zróżnicowane w zależności od najwyższego napięcia wyposażenia systemu. Zakresy napięciowe określone w ramach normy IEC 71-1, 1993-12 oraz PN-81/E-05001 przedstawiono
Tablica 10.13. Podział urządzeń wg najwyższych napięć wyposażenia
Źródło |
Zakresy napięciowe | ||
IEC 71-1, 1993-12 |
i |
II | |
1 kV < U„ « 245 kV |
Um > 245 kV | ||
PN-81/E-05001 |
A |
B |
C |
Um < 40 kV |
40 kV < Um < 220 kV |
U„ Ss 220 kV |
Tablica 10.14/15. Znormalizowane poziomy izolacji z zakresu I (1 kV < Vm -Z 245 kV), wg normy IEĆ 71-1, 1993-12 (wydanie 7)
Najwyższe napięcie wyposażenia Um (wartość skuteczna), kV |
Napięcie wytrzymywane krótkotrwałe o częstotliwości sieciowej (wartość skuteczna), kV |
Napięcie wytrzymywane udarowe piorunowe kV |
Najwyższe napięcie wyposażenia Um (wartość skuteczna), kV |
Napięcie wytrzymywane krótkotrwałe o częstotliwości sieciowej (wartość skuteczna), kV |
Napięcie wytrzymywane udarowe piorunowe kV |
3,6 |
10 |
20 40 |
52 |
95 |
250 |
72,5 |
140 |
325 | |||
7,2 |
20 |
40 60 |
123 |
(185) 230 |
450 550 |
12 |
28 |
60 75 95 |
145 |
(185) 230 275 |
(450) 550 650 |
17,5 |
38 |
75 95 |
170 |
(230) 275 325 |
(550) 650 750 |
24 |
50 |
95 125 145 | |||
245 |
(275) (325) 360 395 460 |
(650) (750) 850 950 1050 | |||
36 |
70 |
145 170 |
Tablica 10.16. Znormalizowane poziomy izolacji z zakresu II (Um > 245 kV), ftg normy IEC 71-1, 1993-12 (wydanie 7)
Majwyzsze napięcie wyposażenia Um (wartość skuteczna) |
Napięcie wytrzymywane | |||
udarowe łączeniowe na izolacji |
udarowa piorunowe | |||
wzdłużnej |
fazowej |
międzyfazowej w stosunku do fazowej | ||
kV |
kV |
kV |
— |
kV |
300 |
750 |
750 |
1,5 |
850 950 |
750 |
850 |
1,5 |
950 1050 | |
362 |
850 |
850 |
1,5 |
950 1050 |
850 |
950 |
1,5 |
1050 1175 | |
420 |
850 |
850 |
1,6 |
1050 1175 |
950 |
950 |
1,5 |
1175 1300 | |
950 |
1050 |
1.5 |
1300 1425 | |
525 |
950 |
950 |
1,7 |
1175 1300 |
950 |
1050 |
1,6 |
1300 1425 | |
950 |
1175 |
1,5 |
1425 1550 | |
762 |
1175 |
1300 |
1,7 |
1675 1800 |
1175 |
1425 |
1,7 |
1800 1950 | |
1175 |
1550 |
1,6 |
1950 2100 |
w tabl. 10.13. Jak łatwo zauważyć, ustalenia obu dokumentów różnią się dość istotnie. Jest to głównie wynikiem zmian dokonanych podczas ostatniej nowelizacji normy IEC, chociaż nie pozostają tu bez wpływu istniejące nadal pewne odmienności polskiego systemu elektroenergetycznego. Należy przypuszczać, że będzie również nowelizowana polska norma, co spowoduje, że różnice te zmniejszą się.
Ustalone w ramach IEC wartości napięcia, wyznaczające znormalizowane poziomy izolacji urządzeń elektroenergetycznych z obu zakresów napięciowych, są podane w tabl. 10.14/15 i 10.16. Różne wartości napięć wytrzymywanych przy identycznych napięciach wyposażenia wynikają ze zróżnicowania urządzeń i ich izolacji oraz warunków pracy sieci, zwłaszcza sposobu połączenia jej punktu neutralnego. Rodzaj napięć wytrzymywanych, w obu wyodrębnionych zakresach napięciowych, jest rezultatem odmiennej roli, jaką Poszczególne rodzaje przepięć odgrywają w tych zakresach. Wobec dominującej w pierwszym zakresie napięciowym roli zarówno przepięć dorywczych o częstotliwości sieciowej, jak i przepięć atmosferycznych, oddziaływanie przepięć łączeniowych (szybkozmiennych) ntoże być pominięte. Nie są więc wymagane próby izolacji udarami łączeniowymi. " drugim natomiast zakresie napięciowym nabierają one większego znaczenia niż przepięcia dorywcze i dlatego do prób izolacji — zamiast napięcia przemiennego ~~ wprowadza się oprócz udarów piorunowych również udary łączeniowe.
Koordynacja izolacji jest realizowana wg trzech procedur: standardowej, konwen-cJOnalnęj i statystycznej.
Procedura standardowa polega na powiązaniu znamionowych napięć wytrzymywa-