- •1. Электрический разряд в газах. Понятие самостоятельного разряда. Виды ионизации с участием свободных электронов.
- •2. Электрический разряд в газах. Понятие самостоятельного разряда. Виды электронной эмиссии из катода.
- •3. Электрический разряд в газах. Дрейфовая скорость заряженных частиц. Подвижность заряженных частиц в газе.
- •4. Электрический разряд в газах. Ионизация электронным ударом, коэффициент ударной ионизации. Формула Таунсенда.
- •5. Электрический разряд газах. Тёмный разряд. Условие самостоятельности разряда Таунсенда.
- •6. Электрический разряд в газах. Стримерная форма разряда. Разряд в форме стримера.
- •7. Электрический разряд в газах. Закон Пашена. Подобие разрядных промежутков.
- •8. Электрический разряд в газах. Примеры и характеристики неоднородных электрических полей.
- •9. Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Эффект полярности электродов. Главный разряд.
- •10. Электрический разряд в газах. Пробой длинных газовых промежутков. Лидер.
- •11.Электрический разряд в газах. Влияние времени приложения напряжения. Вольт-секундная характеристика. Коэффициент импульса.
- •1) Влияние времени приложения напряжения.
- •2) Вольт-секундная характеристика.
- •3) Коэффициент импульса.
- •12.Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Корона при постоянном напряжении.
- •1) Разряд в неоднородном электрическом поле.
- •2) Корона при постоянном напряжении.
- •13.Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Корона при переменном напряжении.
- •1) Разряд в неоднородном электрическом поле.
- •2) Корона при переменном напряжении.
- •14. Потери на корону при передаче электроэнергии и методы их снижения.
- •15. Электрический разряд в газах. Разряд вдоль поверхности загрязнённого и увлажнённого изолятора. Влагоразрядное напряжение.
- •16. Электрический разряд в газах. Разряд вдоль поверхности диэлектрика в неоднородном поле. Формула Теплера.
- •17.Внешняя изоляция линий электропередач высокого напряжения. Базовые требования. Конструкции и материалы.
- •18. Изоляция воздушных линий электропередач. Выбор изолирующей подвески.
- •19. Разряд в жидких диэлектриках. Жидкие диэлектрики, применяемые в твн. Электропроводность жидких диэлектриков
- •20. Физические факторы, влияющие на электрическую прочность жидкого диэлектрика
- •21. Влияние геометрических характеристик промежутка с жидким диэлектриком на его электрическую прочность. Барьерный эффект.
- •22. Твёрдые диэлектрики, применяемые в твн. Факторы, определяющие электрическую прочность твёрдого диэлектрика. Основные виды пробоя твёрдого диэлектрика.
- •23. Тепловой пробой твёрдого диэлектрика
- •24. Частичные разряды в твёрдом диэлектрике. Природа и классификация частичных разрядов.
- •25. Частичные разряды в твёрдом диэлектрике. Интенсивность. Кажущийся заряд.
- •26. Внутренняя изоляция установок высокого напряжения. Маслобарьерная изоляция.
- •27. Внутренняя изоляция высокого напряжения. Бумажно-масляная изоляция.
- •28. Внутренняя изоляция высокого напряжения. Газовая изоляция. Применение элегаза в высоковольтном оборудовании.
- •Газовая изоляция
- •29. Конструкции изоляции силовых трансформаторов.
- •30. Изоляционные материалы и конструкции силовых кабелей.
- •31. Высоковольтные вводы. Конструкции и изоляционные материалы.
- •32. Изоляция силовых электрических конденсаторов. Конструкции и изоляционные материалы.
- •33. Изоляция вращающихся электрических машин.
- •34.Перенапряжения в сетях вн. Определение и классификация.
- •35.Квазистационарные перенапряжения. Емкостный эффект.
- •36. Квазистационарные перенапряжения. Перенапряжения при несимметричных режимах сети. Перенапряжения при озз.
- •37. Квазистационарные перенапряжения. Перенапряжения при несимметричной работе выключателей.
- •38.Квазистационарные перенапряжения. Резонансное смещение нейтрали.
- •39.Квазистационарные перенапряжения. Феррорезонансные перенапряжения. Физическая природа явления. Ситуации, приводящие к феррорезонансу.
- •40. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при включении линии.
- •41. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении линии.
- •42. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при апв
- •43. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении короткого замыкания.
- •44. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении малых индуктивных токов.
- •45. Коммутационные перенапряжения. Дуговые перенапряжения в сетях 3–35 кВ. Модель Белякова. Применение дгр (катушка Петерсена).
- •46. Статистические характеристики коммутационных перенапряжений.
- •47. Молниевые перенапряжения. Основные характеристики молнии и интенсивности грозовой деятельности.
- •48. Классификация молниевых перенапряжений.
- •2) Удар молнии в заземленный элемент устройства лэп
- •3) Индуктивные перенапряжения
- •49. Схема развития грозовой аварии. Вероятность прорыва молнии через тросовую защиту.
- •50.Оценка вероятности перекрытия изоляции при прорыве молнией тросовой защиты. (пум в провод)
- •1 ‒ Данные сигрэ; 2 ‒ измерение на вл высотой до 45 м; 3 –измерения на вл высотой до 20 м
- •51.Обратные перекрытия с опоры на провод. Оценка числа отключений. Кривая опасных токов.
- •52.Индуктированные перенапряжения. Отключения линии при ударе молнии вблизи линии.
- •53.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Грозозащитные тросы.
- •5 4.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Молниеотводы
- •55.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Заземляющие устройства линий и подстанций. Допустимые значения сопротивлений заземления.
- •56.Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Искровые промежутки и трубчатые разрядники.
- •57. Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Вентильные разрядники
- •58. Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Нелинейные ограничители перенапряжений.
- •59. Критерии грозоупорности подстанций высокого напряжения. Схемы грозозащиты подстанций защитными аппаратами.
38.Квазистационарные перенапряжения. Резонансное смещение нейтрали.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
*) ПУМ - прямой удар молнии; АПВ – автоматическое повторное включение линии
В системе с изолированной нейтралью
Резонансное смещение нейтрали в сетях с дугогасящим реактором.
Сети высокого напряжения 110 кВ и выше, как правило, работают в режиме эффективно заземлённой нейтрали силовых трансформаторов. Для сетей 6-35 кВ используется режим изолированной нейтрали. Однако возникающие при таких условиях однофазные дуговые замыкания на землю в случае неустойчивого горения дуги замыкания, при котором происходят её много кратные погасания и зажигания, в сети могут возникать опасные перенапряжения. Данный вид перенапряжений называется дуговыми.
В сетях с резонансно заземлённой нейтралью установка дугогасящих реакторов даёт существенно уменьшить ток в месте замыкания за счёт компенсации емкостной проводимости сети на землю. Это ограничивает емкостную подпитку дуги ОЗЗ и способствует её погасанию. Однако при отсутствии замыкания на землю подключение реактора может вызвать резонансное смещение нейтрали, что обычно сопровождается квазистационарными перенапряжениями. Важнейшей характеристикой однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в сетях с изолированной нейтралью является ток замыкания Iз. Если Iз ограничен величиной некоторой величиной Iкр, то процесс перемежающейся (многократное зажигание и погасание) дуги не приводит к опасным перенапряжениям. Для сетей с воздушными линиями 6-20 кВ на железобетонных и металлических опорах Iкр=10А, для сетей 1кВ и 3-6 кВ соответственно Iкр=20А и Iкр=30А.
Принцип работы дугогасящего реактора сводится к компенсации фазных емкостей линий и соответствующего снижения емкостного тока. При этом если индуктивность включаемого в нейтраль реактора настроить в резонанс с фазными емкостями сети ток емкостной подпитки дуги замыкания становится близким к нулю. Однако одновременно с этим в сети возникают условия для больших величин смещения напряжения нейтрали трансформатора от нулевых значений –резонансное смещение нейтрали.
Дугогасящий реактор
Рис. а) Без реактора
Рис. б) С реактором
Обозначая напряжения смещения нейтрали при отсутствии дугогасящего реактора как , напряжение смещения при подключенном реакторе можно записать в виде:
где
– эквивалентное сопротивление нулевой последовательности сети.
комплексные проводимости утечки фаз на землю
токи фаз на землю при отсутствии реактора
Поскольку нейтраль изолирована, то сумма токов фаз равна нулю:
Подставляя в последнее уравнение, приведённые выше выражения для фазных токов и решая его относительно напряжения смещения нейтрали, найдём:
При выполнении условий симметрии трёхфазной системы (симметрия фаз ЭДС, фазных емкостей и отсутствии активных утечек Gk) напряжение смещения нейтрали Как отмечено выше полная компенсация емкостного тока достигается при строго резонансной настройке дугогасящего реактора, когда его индуктивность удовлетворяет соотношению:
(2)
Однако всегда через место замыкания протекает некоторый остаточный ток, вызванный рядом причин: активная составляющая тока на землю (ток утечки изоляторов), конечное собственное активное сопротивление реактора, токи высших гармоник, неточность настройки самого реактора, корона на проводах, приводящая к увеличению их ёмкости на землю. В этих условиях возникает опасность резонансного смещения нейтрали и, следовательно, повышения напряжения на фазах. Подставим полученные выше выражения для в (1)
относительные активные утечки
Определим коэффициент расстройки реактора как:
Выражая индуктивность реактора через коэффициент расстройки
И принимая во внимание выражение, связывающее С и (2), найдем для напряжения смещения нейтрали:
Поскольку в реальных сетях , то последнее выражение упрощается:
При этом:
(3)
Из последнего выражения видно, что при полностью резонансной настройке реактора, когда Kpac стремится к нулю в силу малости относительных активных утечек δR<<1, δG<<1 напряжение смещения нейтрали может быть весьма большим (рис.1), что неизбежно ведёт к большим напряжением фаз относительно земли. Поэтому дугогасящий реактор, устанавливаемый в нейтрали силового трансформатора, настраивается с 10-15% рассторойкой. При этом выбирают режим перекомпенсации, когда Kpac=-0,1...-0,15. В этом случае в точке ОЗЗ протекает индуктивный ток. Режим недокомпенсации, когда Kpac=0,1...0,15, нежелателен, так как при аварийных отключениях линий ёмкость сети по отношению к земле уменьшается и может наступить «чистый» резонанс и перенапряжения на фазах с высокой кратностью.
Рис. 1 Зависимость относительного увеличения напряжения смещения нейтрали от коэффициента расстройки δR+δG=0,1(1); 0,08 (2); 0,06 (3); 0,04 (4); 0,02(5)
Рис. 2. Зависимость напряжения нейтрали
от асимметрии параметров сети и
степени резонансной настройки
дугогасящего реактора
Для ограничения смещения нейтрали целесообразно обеспечивать:
- некоторую расстройку дугогасящего реактора по отношению к резонансу
- максимальную симметрию сети для снижения UN0
- исключать нисеммитрию работы выключателей
Кривые иллюстрируют эффективность данных мероприятий (Рис. 2), которые многократно позволяют снизить напряжение на нейтрали.
Меры предотвращения перенапряжений в нейтрали
-расстройка дугогасящего реактора
-симметризация параметров сети относительно земли путем транспозиции фаз
- обеспечение синхронной работы полюсов выключателей в пределах 2-4 периодов промышленной частоты