
- •Часть I
- •1.2. Испытания напряжением промышленной частоты
- •1.3. Испытания изоляции импульсными напряжениями
- •1.4. Испытание методом разрядного напряжения
- •1.5. Общие условия испытаний
- •1.6. Особенности испытаний изоляции силовых кабелей
- •1.7. Особенности испытаний изоляции вращающихся машин
- •1.8. Электрическая прочность изоляционных конструкций
- •Лекция 2
- •II. Высоковольтные испытательные установки промышленной частоты
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Установки высокого напряжения испытательных станций и лабораторий
- •2.3. Общие требования к устройству испытательного поля
- •2.4. Схема электропитания установки высокого напряжения
- •2.5. Испытательные электроустановки
- •2.6. Испытательные трансформаторы
- •2.7. Схемы включения испытательных трансформаторов
- •2.7. Каскадное соединение трансформаторов
- •2.8. Регуляторы напряжения
- •2.9. Электронные регуляторы напряжения
- •2.10. Тиристорные регуляторы напряжения
- •2.10.1 Двухтактный тиристорный преобразователь
- •2.10.2. Мостовые тиристорные преобразователи
- •Лекция 3 установки выпрямленного напряжения
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Основные схемы выпрямителей
- •3.3. Схемы умножения напряжения
- •3.4. Электронные схемы регулирования выпрямленного напряжения
- •Лекция 3 установки выпрямленного напряжения
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Основные схемы выпрямителей
- •3.3. Схемы умножения напряжения
- •3.4. Электронные схемы регулирования выпрямленного напряжения
- •Лекция 4 каскадные генераторы постоянного тока
- •4.1. Схема удвоения напряжения, применяемая в каскадах
- •4.2. Каскадный генератор постоянного напряжения
- •1. Схемы каскадных генераторов с параллельным питанием ступеней (рис. 4.7).
- •4.3. Параметры и конструкции каскадных генераторов
- •Лекция 5 электростатические генераторы
- •Лекция 6 генераторы импульсов высокого напряжения
- •6.1. Стандартные формы импульсов
- •6.3. Заряд конденсаторов гин.
- •6.4. Разряд гин.
- •6.5. Разрядная цепь гин.
- •6.6. Инвертирование импульса гин
- •6.7. Методика расчета параметров гин.
- •6.8. Работа гин на нагрузку
- •6.9. Технологические гин.
- •6.10. Конструкции гин.
- •Лекция 7 генераторы коммутационных перенапряжений
- •7.1. Формы импульсов коммутационных перенапряжений
- •7.2. Схемы генерирования импульсов коммутационных напряжений
- •Лекция 8 высокочастотные резонансные трансформаторы (Трансформаторы Тесла)
- •Лекция 9 импульсные трансформаторы
- •9.1. Назначение импульсных трансформаторов
- •9.2. Эквивалентная схема импульсного трансформатора
- •9.3. Искажение фронта импульса
- •9.4. Искажение плоской части импульса
- •9.5. Процессы в ит после окончания импульса
- •9.6. Электромагнитные процессы в сердечнике ит
- •9.7. Потери в сердечниках
- •Лекция 10 импульсные конденсаторы
- •10.1. Специальные требования к высоковольтным импульсным конденсаторам
- •10.2. Изоляция конденсаторов
- •10.3. Условия работы изоляции конденсаторов
- •10.4. Индуктивность импульсных конденсаторов
- •10.5. Потери энергии в импульсных конденсаторах
- •10.6. Определение характеристик конденсаторов
- •10.6.1. Измерение индуктивности конденсаторов.
- •10.6.2. Определение внутреннего сопротивления конденсаторов.
- •10.7. Испытания конденсаторов высоким напряжением
- •10.8. Типы импульсных конденсаторов
- •Лекция 11 генераторы импульсных токов.
- •11.1. Назначение генераторов импульсных токов (гит)
- •11.2. Принципиальная схема генераторов больших импульсных токов (гит)
- •11.3. Эквивалентные схемы гит
- •11.4. Схемные и технические методы снижения индуктивности гит
- •11.5. Схемы с замыкателями нагрузки (кроубары)
- •Лекция 12 генераторы мощных наносекундных импульсов
- •12.1. Области применения
- •12.2. Методы формирования наносекундных импульсов на основе линий с распределенными параметрами
- •12.3. Схемы гни с умножением напряжения
- •12.4. Искажения импульсов в линиях с распределенными параметрами
- •12.5. Коммутация генераторов наносекундных импульсов
- •12.6. Наносекундные генераторы импульсов с полупроводниковыми прерывателями тока
- •Лекция 13 индуктивные накопители энергии
- •13.1. Общие сведения об индуктивных накопителях энергии
- •13.2. Основные типы индуктивных накопителей, их параметры и показатели
- •13.3. Индуктивные накопители в виде цилиндрических катушек прямоугольного сечения
- •13.4. Индуктивный накопитель в виде тонкого соленоида
- •13.5 Тороидальные индуктивные накопители энергии.
- •13.6. Процессы заряда и разряда в индуктивных накопителях
- •13.7. Трансформаторные индуктивные накопители
- •13.8. Тепловые процессы в индуктивных накопителях
- •13.9. Коммутаторы для цепей с индуктивными накопителями
- •13.9.1. Управляемые полупроводниковые коммутаторы
- •13.9.2. Вакуумные выключатели высокого напряжения
- •13.9.3. Электровзрывные, взрывные и реостатные коммутаторы
- •Часть II
- •Измерения на высоком напряжении,
- •Устройства диагностики аппаратов высокого напряжения
- •Лекция 1
- •Измерение высоких напряжений
- •1.1. Шаровые измерительные разрядники
- •Нормированные расстояния a и b (рис. 1.1) для шаровых разрядников
- •1.2. Измерение высокого напряжения электростатическими киловольтметрами
- •1.3. Измерение высокого напряжения стрелочными или цифровыми приборами с добавочным сопротивлением
- •1.4. Измерение переменного напряжения с использованием прибора и измерительного конденсатора
- •1.5. Измерение импульсных напряжений с помощью делителей напряжения
- •1.5.1. Омические делители напряжения
- •1.5.2. Емкостные делители напряжения
- •1.5.3. Демпфированные и смешанные делители
- •Лекция 2 измерение больших импульсных токов
- •2.1. Измерения импульсных токов с помощью низкоомных шунтов
- •2.2. Мостовые шунты
- •2.2. Измерительные трансформаторы тока.
- •2.3. Измерения больших токов с использованием устройств, основанных на эффекте Холла.
- •Лекция 3 частичные разряды в изоляции и их измерения
- •3.1. Основные характеристики частичных разрядов
- •3.2. Частичные разряды в бумажно-масляной изоляции.
- •3.3. Методика измерений характеристик частичных зарядов.
- •3.4. Особенности измерений характеристик чр в силовых трансформаторах.
- •Лекция 4 осциллографирование импульсных процессов
- •5.1. Электронно-лучевые осциллографы
- •5.2. Цифровые осциллографы.
- •4.3. Вопросы электромагнитной совместимости при высоковольтных измерениях электронно-лучевыми осциллографами.
- •Лекция 5 помехи при измерениях в лабораторияхвысокого напряжения
- •5.1. Заземление и экранировка залов высоковольтных лабораторий
- •5.2. Источники помех при измерениях
- •5.3. Выполнение разрядных контуров
- •5.4. Особенности выполнения измерительных схем
- •5.5. Экранированные кабины
- •5.6. Инженерные коммуникации высоковольтной лаборатории
- •5.7. Ослабление влияния помех при измерениях
1.6. Особенности испытаний изоляции силовых кабелей
Контрольные испытания изоляции различны для кабелей разных типов номинальных напряжений. Наиболее строгому контролю подвергается изоляция маслонаполненных кабелей на напряжение 110 – 500 кв.
Приемо-сдаточным испытаниям на заводе-изготовителе подвергается каждая строительная длина маслонаполненного кабеля 110 – 500 кВ; типовые и периодические испытания проводятся на отрезках кабелей длиной не менее 10 км.
Каждую строительную длину кабеля подвергают испытаниям приложением в течение 15 мин высокого напряжения частотой 50 Гц; значения испытательных напряжений указаны в таблице 1.5. Эти испытания могут проводиться с применением постоянного напряжения. В последнем случае значение испытательного напряжения увеличивается в 2,4 раза. При этих испытаниях проверяется отсутствие в изоляции грубых дефектов.
Для каждой
строительной длины кабеля измеряются
значения
при напряжениях от
до
для кабелей 110 – 220 кВ и от
до
для кабелей 500 кВ, где
- номинальное фазное напряжение.
Абсолютные значения
должны быть соответственно не более
0,004 и 0,025, а приросты
- не более 0,001 и 0,003.
При типовых и периодических испытаниях отрезки кабелей, прошедшие приемо-сдаточные испытания, подвергаются дополнительному контролю. После нагрева до рабочей температуры (80 – 900 С) и последующего охлаждения проверяют стойкость данного кабеля к изгибам, а затем выдерживают в течение 24 часов при испытательном напряжении промышленной частоты: 2,5UФ – для кабелей 110 – 220 кВ и 2,1Uф - для кабелей 330 – 500 кВ. Далее изоляция отрезков кабелей при рабочей температуре испытывается приложением по 10 грозовых импульсов каждой полярности; значения импульсных испытательных напряжений указаны в таблице 1.5.
Испытательные напряжения для изоляции маслонаполненных кабелей 110 500 кВ
Таблица 1.5.
Номинальное напряжение, кВ |
Испытательное напряжение 50 Гц, кВ |
Импульсное напряж., кВ |
|
Кабель низкого давления |
Кабель высокого давления |
||
110 150 220 330 500 |
2,0Uф 2,0Uф 1,67Uф - - |
0,9Uф - 0,7Uф 0,65Uф 0,50Uф |
8,5Uф 8,5Uф 8,5Uф 7,0Uф 6,0Uф |
После импульсных испытаний и охлаждения отрезков кабелей на их изоляцию в течение 15 мин воздействуют напряжением 1,73Uф промышленной частоты. Аналогичные испытания проводятся и для кабелей с вязкой пропиткой на напряжения 6 – 35 кВ.
1.7. Особенности испытаний изоляции вращающихся машин
Высоковольтные испытания статорных обмоток турбо- и гидрогенераторов, синхронных компенсаторов и крупных двигателей начинаются в рамках пооперационного контроля одноминутным напряжением промышленной частоты. Испытываются отдельно стержни до укладки их в пазы статора и после укладки и уплотнения стержней нижнего ряда, далее после укладки и уплотнения стержней верхнего ряда. После этого проводятся испытания после пайки и заклиновки (по фазам).
При приемо-сдаточных испытаниях готовых генераторов и синхронных компенсаторов изоляция их статорных обмоток испытывается пофазно одноминутным напряжением промышленной частоты. Значения испытательных напряжений определяются по формулам:
испытания на заводе-изготовителе:
- при
;
- при
;
испытания на месте установки:
- при
;
- при
.
Указанные значения испытательных напряжений установлены на основании длительного опыта производства и эксплуатации крупных электрических машин. В отличие от испытательных напряжений промышленной частоты, нормированных ГОСТ 1516.3-96 для силовых трансформаторов и другого оборудования электрических сетей, испытательные напряжения для вращающихся машин не скоординированы в явном виде с уровнями ожидаемых внутренних перенапряжений.