- •Факультет электротехнический
- •1. Разряды в газах
- •1.1.Общая характеристика газовой изоляции
- •1.2.Виды ионизации в газе
- •1.2.1.Ударная ионизация
- •1.2.2. Фотоионизация в объеме газа
- •1.2.3. Термическая ионизация
- •1.2.4.Ионизация на поверхности электродов
- •1.2.5. Лавина электронов
- •1.3.Разряд в однородном поле. Закон пашена.
- •1.3.1. Формирование разряда. Условие самостоятельности
- •1.3.2. Разрядное напряжение. Закон пашена
- •1.4.Разряж в неоднородном поле
- •1.4.1.Слабонеоднородные и резконеоднородные поля
- •1.4.2.Условие самостоятельности разряда в слабо неоднородном поле. Закон подобия разрядов.
- •1.4.3.Разряд в резко неоднородном поле. Влияние полярности
- •1.4.4.Барьеры в резко неоднородном поле.
- •1.5.Молния
- •1.5.1.Структура времени разряда
- •1.5.2. Вольт-секундные характеристики
- •2.Коронный разряд на линиях электропередачи
- •2.1.Корона на проводах при постоянном напряжении
- •2.2.Корона на проводах при переменном напряжении
- •3. Разряд в воздухе вдоль поверхности твердого диэлектрика
- •3.1. Разряд вдоль поверхности в однородном поле
- •3.2.Разряд вдоль поверхности в резконеоднородном поле
- •3.3. Разряд вдоль смоченной дождем или загрязненной и увлажненной поверхности
- •4. Изоляция воздушных линий электропередачи и распределительных устройств
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Разрядные характеристики линейных и аппаратных изоляторов
- •4.3. Выбор изоляторов для линий и ру
- •4.4. Определение минимальных изоляционных расстояний на опорах
- •4.5. Изоляционные расстояния в распределительных устройствах
- •5. Внутренняя изоляция
- •5.1.Общая характеристика внутренней изоляции
- •5.2.Длительная электрическая прочность внутренней изоляции
- •5.3.Кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции
- •5.4.Методы испытания изоляции
- •6. Грозовые (атмосферные) перенапряжения
- •6.1.Интенсивность грозовой деятельности
- •6.2.Защита от прямых ударов молнии с помощью молниеотводов
- •6.2.1. Зоны защиты стержневых молниеотводов
- •6.2.2.3Оны защиты тросовых молниеотводов
- •6.2.3. Рекомендуемые способы грозозащиты линий различного номинального напряжения
- •6.2.4.Грозозащита подстанций
- •6.2.5. Грозозащита генераторов соединенных непосредственно с воздушными линиями
- •7.Внутренние перенапряжения в электрических системах.
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Защита от внутренних перенапряжений
- •8. Разрядники
- •8.1. Назначение и классификация разрядников
- •8.2. Основные элементы вентильных разрядников серий рвс и рвп
- •8.3. Конструкции и характеристики трубчатых разрядников
- •Литература
4.3. Выбор изоляторов для линий и ру
Для конкретной местности с определенными метеорологическими условиями, свойствами и интенсивностью загрязнения атмосферы вероятность перекрытия изолятора и, следовательно среднее число отключений при рабочем напряжении будут зависеть от величины , гдеUЛ.МАКС — наибольшее линейное рабочее напряжение. Величина получила название удельной длины пути утечки.
Для целей проектирования изоляции воздушных линий и РУ на основании многолетних эксплуатационных данных, относящихся к районам с разными источниками загрязнения и метеоусловиями, установлена система классификации местностей по степени загрязненности атмосферы и нормированы минимально допустимые значения , при которых обеспечивается приемлемо малое число отключений под действием рабочего напряжения. Нормированные значенияуказаны в табл.5.
Таблица 5
Нормированная удельная эффективная длина пути утечки
Степень загрязненности атмосферы |
, (не менее) | ||||
для воздушных линий при номинальном напряжении, кВ |
для оборудования РУ при номинальном напряжении, кВ | ||||
35 |
110-220 |
330-750 |
35 |
110-750 | |
I |
1,7 |
1,3 |
1,3 |
1,70 |
1,50 |
II |
1,90 |
1,60 |
1,50 |
1,70 |
1,50 |
III |
2,25 |
1,90 |
1,80 |
2,25 |
1,80 |
IV |
2,60 |
2,25 |
2,25 |
2,60 |
2,25* |
V |
3,50 |
3,00 |
3,00 |
3,50 |
3,00** |
VI |
4,00 |
3,50 |
3,50 |
4,00 |
3,50** |
*Кроме напряжения 750кВ **Кроме напряжения 500 и 750 кВ |
Методика определения степени загрязненности атмосферы, учитывающая все возможные источники загрязнения — промышленные предприятия, засоленные почвы и засоленные водоемы, подробно изложена в «Руководящих указаниях по выбору и эксплуатации изоляции в районах с загрязненной атмосферой». Первая, наименьшая степень загрязненности атмосферы соответствует районам с обычными полевыми загрязнениями: леса, тундра, лесотундра, луга, болота; вторая степень — земледельческим районам, в которых применяются химические удобрения, гербициды и другие химические вещества,
Степень загрязненности атмосферы вблизи промышленных предприятии устанавливается в зависимости от вида производства и расстояния между источником загрязнений и воздушной линией или открытым РУ. По опасности уносов для внешней изоляции промышленные предприятия подразделяются на группы А, Б, В, Г и Д в порядке возрастания опасности. Для отдельных видов предприятий и производств установлены так называемые минимальные защитные интервалы М, т. е. размеры зоны, окружающей предприятие, за пределами которой степень загрязненности атмосферы не превышает I и II. Величина М в зависимости от вида и объема производства лежит в пределах от 300 до 9000 м. При расстояниях S от линии или РУ до источника промышленных загрязнений <S < М для предприятий групп Б—Д загрязненность соответствует III степени; при <S < — для предприятий В—Д —IV степени и при
S < —V и VI степени.
Степень загрязненности атмосферы вблизи засоленных почв устанавливается с учетом засоленности почвы и подверженности ее эрозии, площади засоленного массива и расстояния от этого массива до линии или открытого РУ. Загрязненность атмосферы в прибрежной зоне морей и соленых озер определяется в зависимости от солености воды и расстояния от береговой линии.
Как видно из табл. 5, допустимые значения для сетей с изолированной нейтралью несколько увеличены. Это связано с возможностью продолжительной работы таких сетей с замыканием одной фазы на землю, когда напряжение на неповрежденных фазах возрастает до линейного.
В связи с нормированием величины , для изоляторов линий и РУ, в том числе и для изоляторов трансформаторов, коммутационных аппаратов и другого высоковольтного оборудования, должно соблюдаться условие
(21)
Следовательно, выбор изоляторов и оборудования соответствующего класса напряжения для линий и РУ еще не гарантирует надежную работу их внешней изоляции. Все оборудование и изоляторы необходимо выбирать также и с учетом условия (21) и норм на величину , приведенных в табл.5.
Применительно к гирляндам изоляторов условие (21) означает, что число n изоляторов в гирлянде должно быть
(22)
где LЭФ — эффективная длина пути утечки одного изолятора.
В соответствии с (22) и параметрами стандартных подвесных изоляторов (табл.4) ПУЭ рекомендованы конкретные числа изоляторов разного типа для воздушных линий и РУ, расположенных в районах с обычными полевыми загрязнениями на высоте до 1000 м над уровнем моря. В связи с возможностью повреждения изоляторов в эксплуатации число n изоляторов увеличено против полученного из (22): для линий 110—220 кВ — на один, а для линий 330—500 кВ — на два изолятора.
Рекомендуемые ПУЭ числа изоляторов в гирляндах для линий и РУ разных классов напряжения с изоляцией нормального исполнения приведены в табл. 6. Для районов с другими условиями загрязнения числа изоляторов в гирляндах определяются по (22) и нормам на .
Таблица 6
Число изоляторов в гирляндах воздушных линий и РУ
Изолятор |
Число изоляторов при номинальном напряжении, кВ | ||||||||
10 |
20 |
35 |
110 |
150 |
220 |
330 |
500 |
750 | |
Для воздушных линий | |||||||||
ПФ6-А |
1 |
3 |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
— |
— |
ПФ6-Б |
1 |
3 |
3 |
7 |
10 |
14 |
20 |
27 |
— |
ПФ6-В |
1 |
3 |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
26 |
— |
ПФ16-А |
— |
— |
— |
6 |
8 |
11 |
17 |
23 |
— |
ПФ20-А |
— |
— |
— |
— |
— |
10 |
14 |
20 |
— |
ПС6-А |
1 |
3 |
3 |
8 |
10 |
14 |
21 |
29 |
— |
ПС12-А |
— |
— |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
26 |
— |
ПС16-А |
— |
— |
— |
6 |
8 |
11 |
16 |
22 |
— |
ПС16-Б |
— |
— |
— |
6 |
8 |
12 |
17 |
24 |
— |
ПС22-А |
— |
— |
— |
— |
— |
10 |
15 |
21 |
30 |
ПС30-А |
— |
— |
— |
— |
— |
11 |
16 |
22 |
32 |
Для распределительных устройств | |||||||||
ПФ6-А |
— |
4 |
4 |
8 |
10 |
14 |
20 |
29 |
— |
ПФ6-Б |
— |
4 |
5 |
8 |
10 |
15 |
21 |
30 |
— |
ПФ6-В |
— |
4 |
4 |
8 |
10 |
14 |
20 |
29 |
— |
ПС6-А |
— |
4 |
4 |
9 |
11 |
16 |
22 |
33 |
— |
ПС12-А |
— |
— |
— |
— |
10 |
14 |
20 |
29 |
38 |
Лекция 8.