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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Seção 4. Comutadores e subestações Comutadores e subestações com tensões acima de 1 kV. Proteção de máquinas elétricas rotativas contra surtos de raios
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE) 4.2.160. As linhas aéreas sobre suportes metálicos e de concreto armado podem ser conectadas diretamente a geradores (compensadores síncronos) com capacidade de até 50 MW (até 50 MB·A) e ao quadro correspondente. As linhas aéreas sobre suportes de madeira podem ser conectadas a geradores (compensadores síncronos) com capacidade de até 25 MW (até 25 MV A) e ao quadro correspondente. A ligação de linhas aéreas a geradores (compensadores síncronos) com potência superior a 50 MW (mais de 50 MVA) deve ser realizada somente através de transformador. Para proteger os transformadores de bloco conectados a geradores com capacidade igual ou superior a 100 MW, no lado de alta tensão, devem ser instalados RVs de pelo menos grupo II ou pára-raios apropriados. 4.2.161. Para proteger geradores e compensadores síncronos, bem como motores elétricos com potência superior a 3 MW, conectados a barramentos comuns por linhas aéreas ou condutores, RVs do grupo I ou pára-raios com tensão de pulso de corrente remanescente adequada e capacitância de pelo menos Deve ser instalado 0,5 μF por fase. Ao escolher um VR ou pára-raios com valores inferiores das tensões restantes, é permitido instalar capacitâncias inferiores a 0,5 µF por fase. Além disso, a proteção dos acessos das linhas aéreas aos quadros de usinas, subestações e condutores de corrente das máquinas deve ser realizada com um nível de resistência ao raio de pelo menos 50 kA. Devem ser instalados pára-raios ou pára-raios para proteção de: geradores (compensadores síncronos) com potência superior a 15 MW (mais de 15 MV A) - na conexão de cada gerador (compensador síncrono); 15 MW e menos (15 MVA e menos) - nos barramentos de tensão do gerador (seções de barramento); motores elétricos com potência superior a 3 MW - em barramentos de manobra. Ao proteger geradores (compensadores síncronos) com neutro removido e sem isolamento de espira (máquinas com enrolamento de haste) com potência de 25 MW ou mais (25 MVA ou mais), em vez de capacitores de 0,5 μF por fase, um RV ou surto O pára-raios pode ser utilizado no neutro do gerador (compensador síncrono) para a tensão nominal da máquina. A instalação de capacitores de proteção não é necessária se a capacitância total das seções de cabos de até 100 m de comprimento conectadas aos geradores (compensadores síncronos) for 0,5 µF ou mais por fase. 4.2.162. Se máquinas rotativas e linhas aéreas estiverem conectadas aos barramentos comuns das estações de manobra de usinas ou subestações, os acessos dessas linhas aéreas devem ser protegidos da influência de raios em conformidade com os seguintes requisitos: 1) a aproximação de uma linha aérea com suportes metálicos e de concreto armado deve ser protegida por um cabo por pelo menos 300 m; no início da aproximação, um conjunto de RVs do Grupo IV (Fig. 4.2.20, 'a') ou pára-raios correspondentes devem ser instalados. A resistência de aterramento do RV ou pára-raios não deve exceder 3 Ohms, e a resistência de aterramento dos suportes na seção do cabo não deve exceder 10 Ohms. Recomenda-se a utilização de travessas de madeira com distância de pelo menos 1 m ao longo da árvore, do ponto de fixação da guirlanda isolante ao poste de apoio. Nas aproximações de linhas aéreas com suportes de madeira, além dos equipamentos de proteção utilizados nas linhas aéreas com suportes de concreto armado, deverá ser instalado um conjunto de RVs do Grupo IV ou correspondentes pára-raios a uma distância de 150 m do início da aproximação do cabo em direção à linha (Fig. 4.2.20, 'b'). A resistência de aterramento dos pára-raios não deve ser superior a 3 ohms. É permitida a instalação do RT no início da aproximação. A resistência de aterramento de tais pára-raios não deve exceder 5 Ohms; 2) em linhas aéreas conectadas a usinas e subestações com inserções de cabos de até 0,5 km de comprimento, a proteção de aproximação deve ser realizada da mesma forma que em linhas aéreas sem inserções de cabos (ver cláusula 1) e um conjunto adicional de grupo IV PB2 devem ser instalados ou pára-raios correspondentes no ponto onde a linha aérea está conectada ao cabo. O terminal aterrado do dispositivo de proteção deve ser conectado pelo caminho mais curto à armadura, à bainha metálica do cabo e ao eletrodo de aterramento (Fig. 4.2.20, 'c', 'd'). A resistência de aterramento do dispositivo não deve ultrapassar 5 Ohms; 3) se a aproximação de uma linha aérea com comprimento de pelo menos 300 m estiver protegida de descargas atmosféricas diretas de edifícios, árvores ou outros objetos altos e estiver localizada em sua zona de proteção, então a suspensão do cabo na aproximação da linha aérea linha não é necessária. Neste caso, no início do troço protegido da catenária (pelo lado da linha), deve ser instalado um conjunto do grupo IV PB1 (Fig. 4.2.20, 'e') ou pára-raios correspondentes. A resistência de aterramento do pára-raios não deve exceder 3 ohms. As rampas de aterramento PB1 deverão ser conectadas ao circuito de aterramento da subestação (usina) pelo caminho mais curto; 4) se houver um reator limitador de corrente na conexão da linha aérea, a abordagem em um comprimento de 100-150 m deve ser protegida de descargas atmosféricas diretas por um pára-raios de cabo (Fig. 4.2.20, 'a' ). No início da aproximação, protegido por pára-raios, assim como no reator, devem ser instalados conjuntos de PB1 e PB2 do grupo IV (Fig. 4.2.20, 'a') ou correspondentes pára-raios. A resistência de aterramento do dispositivo instalado no início da aproximação pelo lado da linha não deve ser superior a 3 Ohms; 5) ao conectar uma linha aérea aos barramentos de um quadro com máquinas rotativas através de um reator limitador de corrente e um inserto de cabo com mais de 50 m de comprimento, não é necessária a proteção da abordagem da linha aérea contra descargas diretas de raios. No ponto de conexão da linha aérea ao cabo e em frente ao reator, devem ser instalados os conjuntos PB1 e PB2 do grupo IV ou pára-raios com resistência de aterramento não superior a 3 Ohms (Fig. 4.2.20, ' g'); 6) em linhas aéreas conectadas aos barramentos de quadros com máquinas rotativas com potência inferior a 3 MW (menos de 3 MB A), cujas aproximações em um comprimento de pelo menos 0,5 km sejam feitas em concreto armado ou suportes metálicos com uma resistência de aterramento não superior a 5 Ohms, deve haver um conjunto de ERs do grupo IV ou os pára-raios correspondentes foram instalados a uma distância de 100-150 m da subestação (central elétrica) (Fig. 4.2.20, 'h '). A resistência de aterramento dos dispositivos de proteção não deve ser superior a 3 Ohms. Neste caso, não é necessária a proteção da abordagem da linha aérea com cabo.
4.2.163. Ao utilizar condutores abertos para conectar geradores (compensadores síncronos) com transformadores, os condutores devem ser incluídos nas zonas de proteção de pára-raios e estruturas de subestações (usinas). O local de ligação dos pára-raios ao dispositivo de aterramento das subestações (usinas) deve estar a pelo menos 20 m de distância do local onde estão conectados os elementos aterrados do condutor de corrente, contados ao longo das linhas de aterramento. Se os condutores de corrente abertos não estiverem incluídos nas zonas de proteção dos pára-raios do quadro externo, eles devem ser protegidos contra descargas diretas de raios por pára-raios separados ou cabos suspensos em suportes separados com um ângulo de proteção não superior a 20º. O aterramento de pára-raios autônomos e suportes de cabos deve ser realizado utilizando condutores de aterramento separados que não tenham conexão com os dispositivos de aterramento dos suportes dos condutores de corrente, ou conectando-se ao dispositivo de aterramento do quadro em pontos distantes do ponto onde os elementos aterrados do condutor de corrente estão conectados a ele a uma distância de pelo menos 20 m. A distância dos pára-raios independentes (suportes de cabos) aos elementos condutores de corrente ou aterrados de um condutor de corrente no ar deve ser de pelo menos 5 m. A distância no solo de um condutor de aterramento separado e da parte subterrânea do pára-raios a haste aos condutores de aterramento e a parte subterrânea do condutor deve ter pelo menos 5 m. 4.2.164. Ao conectar um condutor aberto a um quadro de distribuição de tensão do gerador através de um reator, um kit fotovoltaico do grupo IV ou um pára-raios correspondente deve ser instalado na frente do reator. Para proteger os geradores de ondas de sobretensões atmosféricas que viajam ao longo do condutor e de sobretensões induzidas, devem ser instalados RFs do grupo I ou pára-raios e capacitores de proteção, cujo valor para três fases na tensão nominal dos geradores deve ser de pelo menos: em uma tensão de 6 kV - 0,8 µF, em 10 kV - 0,5 µF e em 13,8-20 kV - 0,4 µF. As capacitâncias de proteção não precisam ser instaladas se a capacitância total do gerador e da rede de cabos nos barramentos de tensão do gerador tiver o valor requerido. Ao determinar a capacidade da rede de cabos, neste caso, são levadas em consideração seções de cabos com comprimento de até 750 m. Se o quadro da subestação for conectado por condutores abertos ao quadro de tensão do gerador de uma usina termelétrica que possua geradores com potência de até 120 MW, a proteção do condutor contra descargas atmosféricas diretas deverá ser realizada conforme especificado em 4.2.163. XNUMX. 4.2.165. É permitido não proteger abordagens de descargas atmosféricas diretas ao conectar linhas aéreas ou condutores abertos: 1) para motores elétricos de até 3 MW; 2) aos geradores de usinas a diesel com capacidade de até 1 MW, localizados em áreas com intensidade de trovoada de até 20 horas de trovoada por ano. Neste caso, é necessário instalar na abordagem da linha aérea dois conjuntos de RVs do grupo IV ou pára-raios correspondentes a distâncias de 150 (RV2) e 250 m (RV1) dos barramentos da subestação (Fig. 4.2.21, 'a'). A resistência de aterramento dos dispositivos de proteção não deve ser superior a 3 Ohms. Os taludes de aterramento devem ser conectados pelo caminho mais curto ao dispositivo de aterramento da subestação ou usina. Se houver um inserto de cabo de qualquer comprimento, um RV Grupo IV ou um pára-raios apropriado deverá ser instalado diretamente na frente do cabo. Seu grampo de aterramento deve ser conectado às bainhas metálicas do cabo e ao eletrodo de aterramento o mais rápido possível (Fig. 4.2.21, 'b'). Nos barramentos que alimentam os motores elétricos através de inserções de cabos, devem ser instalados RVs do grupo I ou correspondentes pára-raios e capacitores de proteção de pelo menos 0,5 μF por fase. Nos acessos de linhas aéreas ou condutores de corrente abertos com suportes de concreto armado ou metálicos, a instalação de RV não é necessária se a resistência de aterramento de cada suporte de acesso em um comprimento de pelo menos 250 m não for superior a 10 Ohms.
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