- •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.
52.Индуктированные перенапряжения. Отключения линии при ударе молнии вблизи линии.
Всякое превышение мгновенным значением напряжения на изоляции амплитуды наибольшего рабочего напряжения называется перенапряжением.
Наибольшее рабочее напряжение сети Uнр — это наибольшее длительно допускаемое напряжение, связанное с номинальным напряжением Uн соотношением Uнр = kнрUн. Значение коэффициента для сетей различных классов напряжения приведены в таблице 3.1.
В большинстве случаев перенапряжения носят кратковременный характер, поскольку возникают при быстро затухающих переходных процессах или в аварийных режимах, время которых ограничивается действие релейной защиты и автоматики. Различные виды перенапряжений могут иметь длительность от нескольких микросекунд до нескольких часов.
Кратность перенапряжения K–отношение максимального мгновенного напряжения к амплитуде наибольшего рабочего напряжения, является важнейшей характеристикой перенапряжений.
Перенапряжения принято классифицировать исходя из их физической природы, причин и места возникновения.
По своей природе перенапряжения разделяются на внешние и внутренние. Внешние перенапряжения в качестве источника имеют внешние электромагнитные воздействия, основным из которых является грозовая деятельность. Кроме того, в качестве источника внешних перенапряжений может выступать электромагнитный импульс ядерного взрыва. Грозовые перенапряжения возникают в результате прямых ударов молнии (ПУМ) в провода ЛЭП или в заземленные элементы оборудования ЛЭП и подстанций –опоры, грозотросы и т.п. В месте удара молнии наряду с перенапряжением возникают волны напряжения, распространяющиеся по проводам способные, обладая высокой кратностью перенапряжения, достигать удаленных от удара объектов (подстанции, трансформаторы). Устройство линий электропередачи предполагает минимальные потери электроэнергии. Поэтому затухания волн перенапряжений относительно невелики и кратность перенапряжений, приходящих в виде волн на подстанции, может быть значительной.
Наличие канала разряда с током в результате может привести к перенапряжениям, поскольку токи молнии могут достигать сотен килоампер.
Индуктированные перенапряжения менее опасны, чем вызываемые при прямом ударе молнии, поскольку связь проводов с каналом молнии только индуктивная и емкостная, но не гальваническая. В частности, в сетях 220 кВ и выше импульсная электрическая прочность изоляции достаточна для того, чтобы индуктированные перенапряжения не представляли опасности. В то же время индуктированные перенапряжения наиболее опасны для сетей низкого класса напряжений 3–35 кВ, обладающие меньшим уровнем изоляции по сравнению с высоким и сверхвысоким классом.
И ндуктированные перенапряжения, вызываемые ударом молнии в землю вблизи объекта (поз. 4 рис.3.27), передают электрические воздействия электростатической связью между каналом лидера и проводами, а также емкостной и магнитной связью канала разряда с токоведущими элементами линии или подстанции. Для обоих видов воздействия определяющим является расстояние от молнии до объекта и высота последнего.
Аварией воздушной линии следует считать событие ее отключения, первичной причиной которого является попадание молнии в зону ее трассы. При этом наступление этого события носит вероятностный характер и определяется целым рядом следственно зависимых событий, каждое из которых можно также характеризовать собственной вероятностью. Все возможные варианты этих последовательностей показаны на рис. 3.28.
Индуктированные перенапряжения, вызываемые ударом молнии в землю вблизи объекта, передают электрические воздействия электростатической связью между каналом лидера и проводами, а также электромагнитной связью тока канала разряда с токоведущими элементами линии или подстанции (рис.3.33).
Для обоих видов воздействия определяющим является расстояние от молнии до объекта и высота последнего. Эмпирическая формула, связывающая амплитуду индуктированного напряжения, вызываемого совокупность обоих механизмов, с током молнии имеет вид:
где kэ и kм коэффициенты электростатической и магнитной связи соответственно магнитной, hср – средняя с учетом стрелы провеса высот подвеса провода, b‒расстояние от точки удара молнии до оси трассы линии, Iм–ток молнии.
Если, например, воспользоваться данной формулой для оценки индуктированного перенапряжения на линии электропередачи 220 кВ с высотой опор 20 м при ударе молнии на расстоянии 80 м при токе 50 кА получим величину индуктированного перенапряжения около 375 кВ. При наложении на амплитуду фазного напряжения, например равного 140 кВ будем иметь на гирлянде импульс напряжения с амплитудой около 600 кВ.
Число отключений линии вследствие воздействия индуктированных перенапряжений можно рассчитать по формуле
где NПУМ число прямых ударов молнии, Pинд – вероятность попадания молнии в землю вблизи объекта, Plинд – вероятность появления воздействия индуктированных перенапряжений, Pд – вероятность перехода перекрытия в силовую дугу, PАПВ – вероятность успешного АПВ (Автоматическое повторное включение).
По опытным данным количество индуктированных перенапряжений с амплитудой, превышающей Uинд на 100 км линии за Tч грозовых часов, оценивается формулой
откуда
где Uимп–импульсная электрическая прочность изоляции линии, hср–средняя с учетом стрелы провеса высот подвеса провода.
Поэтому для числа отключений 100 км линии за Тч грозовых часов получаем
На рис. 3.34 построены графики Nинд(Uинд) для трех значений высоты опор. На этой же диаграмме нанесены уровни импульсной электрической прочности изоляции линий различных классов напряжения, из которых видно, что удары молнии в землю, приводящие к индуктированным перенапряжениям, превышающих импульсную прочность изоляции имеют место только для линий 110 кВ и ниже.