- •Оглавление
- •Раздел 1. Изоляция электрических систем и сетей и
- •Раздел 2. Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию
- •Раздел 3. Воздействие внутренних перенапряжений
- •Предисловие
- •Раздел 1. Изоляция электрических систем и сетей и распределительных устройств
- •Основные виды электрической изоляции вл и ру
- •1.2. Напряжения, воздействующие на изоляцию
- •1.3. Коэффициент однородности электрического поля
- •1.4. Виды токов в изоляции
- •1.5. Диэлектрические потери и угол потерь
- •1.6. Общие сведения о пробое диэлектриков
- •1.7. Атмосферный воздух как диэлектрик. Электрическая
- •1.8. Вольтамперная характеристика газового промежутка
- •1.9. Пробой воздушного промежутка с однородным полем
- •1.10. Закон Пашена
- •1.11. Особенности пробоя газового промежутка с резконеоднородным полем
- •1.12. Перекрытие изоляции
- •1.13. Статистика разрядных напряжений
- •1.14. Испытания внешней изоляции. Стандартный грозовой
- •1.15. Изоляторы
- •1.15.1. Общие представления и основные характеристики изоляторов
- •1.15.2. Конструкции и маркировка изоляторов
- •1.16. Распределение напряжения вдоль гирлянды изоляторов
- •1.17. Развитие разряда в гирлянде по поверхности сухих изоляторов, под дождем и при увлажненном загрязнении
- •1.18. Выбор изоляции вл постоянного и переменного тока
- •1.19. Эксплуатационный контроль изоляции
- •1.20. Коронный разряд на проводах вл постоянного
- •1.21. Выбор конструкции фазы вл
- •1.22. Потери энергии на местную корону
- •1.23. Экологическое влияние вл
- •1.24. Внутренняя изоляция. Общие представления и свойства
- •1.25. Комбинирование диэлектрических материалов во внутренней изоляции
- •1.26. Основные виды внутренней изоляции
- •1.27. Пробой жидких диэлектриков
- •1.28. Пробой твердых диэлектриков
- •1.29. Зависимость электрической прочности внутренней изоляции от длительности воздействия напряжения
- •1.30. Длительная и кратковременная электрическая прочность
- •1.31. Старение изоляции
- •1.32. Регулирование электрического поля
- •1.33. Градирование изоляции
- •1.34. Применение конденсаторных обкладок
- •1.35. Применение полупроводниковых покрытий
- •1.36. Изоляция открытых и закрытых распределительных устройств
- •1.36.1. Изоляция вводов высокого напряжения
- •1.36.2. Изоляция трансформаторов тока
- •1.36.3. Изоляция масляных выключателей
- •1.36.5. Изоляция силовых конденсаторов
- •1.36.6. Изоляция силовых трансформаторов
- •1.36.7. Изоляция электрических машин высокого напряжения
- •1.36.8. Герметизированные распределительные устройства
- •1.36.9. Изоляция кабельных линий электропередач
- •1.36.10. Профилактические испытания внутренней изоляции
- •Раздел 2. Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию воздушных линий и электрооборудование открытых распределительных устройств
- •2.1. Молния. Развитие грозового разряда
- •2.2. Электрические характеристики молнии
- •2.3. Характеристики грозовой деятельности
- •2.4. Защита от прямых ударов молнии. Молниеотводы
- •2.5. Зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов
- •2.6. Заземление молниеотводов
- •2.7. Особенности работы заземлителей при отводе токов молнии
- •2.8. Допустимое расстояние между молниеотводом и защищаемым объектом
- •2.9. Грозозащита воздушных лэп
- •2.10. Допустимое число отключений в год
- •2.11. Попадание молнии в линию без тросов
- •2.12. Попадание молнии в линию с тросами
- •2.13. Защитные аппараты и устройства
- •2.13.1. Защитные (искровые) промежутки
- •2.13.2. Трубчатые разрядники
- •2.13.3. Вентильные разрядники
- •2.13.4. Нелинейные ограничители перенапряжений (опн)
- •2.14. Защита изоляции электрооборудования подстанций
- •2.15. Распространение волн перенапряжений вдоль проводов
- •2.16. Параметры импульсов перенапряжений, набегающих на подстанцию
- •2.17. Защита подстанций от набегающих импульсов грозовых
- •2.18. Допустимые напряжения на защищаемой изоляции
- •2.19. Эффективность защиты изоляции электрооборудования подстанции
- •Раздел 3. Воздействие внутренних перенапряжений на изоляцию воздушных линий и распределительных устройств
- •3.1. Общая характеристика внутренних перенапряжений
- •3.2. Перенапряжения установившегося режима
- •3.2.1. Повышение напряжения в конце разомкнутой линии за счет емкостного эффекта линии
- •3.2.2. Установившиеся перенапряжения при коротких замыканиях
- •3.2.3. Феррорезонансные перенапряжения
- •3.3. Коммутационные перенапряжения
- •3.3.1. Отключение ненагруженного трансформатора
- •3.3.2 Отключение конденсаторов
- •3.3.3. Отключение ненагруженных линий
- •3.3.4. Включение разомкнутой линии
- •3.3.5. Отключение больших токов
- •3.3.6. Перенапряжения при автоматическом повторном включении (апв)
- •3.3.7. Перенапряжения при перемежающихся замыканиях
- •3.4. Ограничение внутренних перенапряжений
- •3.5. Допустимые значения коммутационных перенапряжений
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
1.2. Напряжения, воздействующие на изоляцию
На ЭО, работающее в электрических сетях (ЭС), воздействуют: рабочее напряжение, внутренние и грозовые перенапряжения.
Длительные рабочие напряжения.
Электрооборудование подразделяется на классы напряжения. Класс напряжения совпадает с номинальном линейным напряжением ЭС, для работы в которой предназначено электрооборудование.
Для каждого класса напряжения стандартами установлено наибольшее рабочее линейное напряжение частоты 50 Гц, неограниченно длительное приложение которого допустимо по условиям нормальной работы электрооборудования и его изоляции.
По ГОСТ 1516.1 — 76 ,
где равно:
Класс напряжения, кВ |
3-20 |
35-220 |
330 |
500-1150 |
|
1,2 |
1,15 |
1,1 |
1,05 |
Перенапряжения.
В процессе эксплуатации ЭО подвергается повышениям напряжения сверх рабочего – внутренним или грозовым перенапряжениям.
Перенапряжения характеризуются:
максимальным значением или кратностью по отношению к амплитуде наибольшего рабочего фазного напряжения :
;
2) длительностью воздействия;
3) формой кривой напряжения;
4) частотой воздействия;
5) шириной охвата сети, под которой понимается количество изоляционных конструкций, на которые одновременно воздействует данный вид перенапряжения.
Внутренние перенапряжения.
Различают след. виды внутренних перенапряжений: режимные (квазистационарные) и коммутационные.
К режимным перенапряжениям относятся перенапряжения на разомкнутом конце односторонне включенной “холостой” линии, резонансные перенапряжения на основной частоте и высших гармонических, феррорезонанс, параметрический резонанас. Режимные перенапряжения характеризуются невысокой кратностью ( ) и относительно большой длительностью – от долей секунд до десятков минут.
Коммутационные перенапряжения обусловлены включением или отключением линий или элементов оборудования, замыканиями на землю или между фазами, отключениями коротких замыканий. Эти перенапряжения характеризуются большей кратностью ( доходит до значений 3-4,5 и более) и меньшей длительностью — чаще всего один или несколько полупериодов промышленной частоты.
Как максимальные значения, так и длительность перенапряжений зависят от ряда случайных факторов: вида коммутации, характеристик коммутирующего аппарата (наличия повторных зажиганий дуги, скорости гашения дуги и др.), фазы начала процесса, мощности подстанции и др. Большинство из перечисленных выше факторов зависят от ряда обстоятельств, в том числе случайных, и подвержено статистическому разбросу. Это приводит к тому, что характеристики перенапряжений (максимальное значение и длительность) также подчиняются статистическим закономерностям.
Грозовые перенапряжения (внешние).
Воздушные сети вследствие большой протяженности часто поражаются молнией. При этом на изоляции линий возникают весьма высокие напряжения, которые изоляция выдержать не может. Происходит пробой воздуха вдоль гирлянды изоляторов, переходящий в поддерживаемый источником рабочего напряжения дуговой разряд. Помимо нарушения изоляции воздушных линий удары молнии приводят к появлению на проводах импульсов высокого напряжения, которые, распространяясь по проводам, достигают подстанций и воздействуют на установленное там электрооборудование.
Значения грозовых перенапряжений зависят от интенсивности ударов молнии и характеристик пораженных объектов и поэтому также являются статистической величиной.
Ограничение перенапряжений в электрических установках до экономически приемлемых значений производится с помощью защитных аппаратов: трубчатых и вентильных разрядников, нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН).
Взаимное согласование значений воздействующих напряжений, характеристик защитной аппаратуры и электрических характеристик изоляции, обеспечивающее надежную работу и высокую экономичность электрической установки, называется координацией изоляции.