- •Часть 1
- •Оглавление Список использованных сокращений 6 Введение 7
- •1. Эксплутационные требования к выключателям переменного высокого напряжения 9
- •4.2. Характеристики элегаза и его смесей применительно к использованию в дугогасительных устройствах 98
- •Список использованных сокращений
- •Введение
- •1. Эксплуатационные требования к выключателям переменного высокого напряжения
- •1.1. Номинальные параметры
- •1.2. Отключение коротких замыканий
- •1.3. Переходное восстанавливающееся напряжение
- •1.4. Предельная отключающая способность
- •1.5. Электродинамическая и термическая стойкость
- •1.6. Номинальные циклы операций. Коммутационный ресурс
- •1.7. Время электрической дуги отключения. Критические токи
- •1.8. Отключение малых емкостных и индуктивных токов
- •2. Электрическая дуга отключения в дугогасительных устройствах выключателей высокого напряжения
- •2.1. Основные принципы гашения электрической дуги отключения высокого напряжения
- •2.2. Характеристики электрической дуги отключения
- •2.3. Модели электрической дуги отключения
- •2.4. Постоянная времени дуги отключения
- •2.5. Характеристики электрической дуги отключения постоянного тока
- •2.6. Взаимодействие изоляционных элементов дугогасительных устройств с электрической дугой отключения
- •3. Воздушные выключатели высокого напряжения
- •Параметры некоторых отечественных воздушных выключателей
- •3.2. Характеристики сжатого воздуха применительно к использованию в дугогасительных устройствах
- •Разрядные напряжения для промежутков в сжатом воздухе
- •3.3. Характеристики воздушных дугогасительных устройств
- •3.4. Системы управления воздушными выключателями высокого напряжения
- •4. Элегазовые выключатели высокого напряжения
- •4.1. Номинальные параметры элегазовых выключателей высокого напряжения
- •4.2. Характеристики элегаза и его смесей применительно к использованию в дугогасительных устройствах
- •4.3. Динамические характеристики элегазовых дугогасительных устройств
- •5. Масляные и маломасляные выключатели высокого напряжения
- •5.1. Номинальные параметры масляных и маломасляных выключателей высокого напряжения
- •5.2. Характеристики масел применительно к использованию в дугогасительных устройствах
- •5.3. Динамические характеристики масляных и маломасляных дугогасительных устройств
- •Критические токи для ду
- •Мощность дуги
- •6. Вакуумные выключатели высокого напряжения
- •6.2. Характеристики вакуумных дугогасительных устройств
- •6.3. Контактные системы вакуумных дугогасительных устройств
- •Библиографический список
- •Приложение 1 нормированные характеристики переходного восстанавливающегося напряжения для выключателей высокого напряжения
- •Нормированные характеристики пвн для выключателей с номинальным напряжением от 3 до 35 кВ
- •Нормированные характеристики пвн для выключателей с номинальным напряжением 110 -750 кВ
- •Номинальные характеристики пвн для генераторных выключателей
- •Коммутационная способность выключателей
- •Восстановление напряжения на контактах дугогасительного устройства
- •Координация внешней и внутренней изоляции выключателей высокого напряжения
- •Апериодическая составляющая тока короткого замыкания
- •Характеристики идеальных сплошных сред
- •Термогазодинамические процессы в элементах газовых дугогасительных устройств выключателей высокого напряжения
- •Потери на трение по длине трубопровода
- •Тогда уравнение (п6.1) имеет вид
- •Характеристики элегазовых выключателей высокого напряжения
- •Выключатели фирмы «абб» серии hd4/c12,hd4/c17(hd4/c36)
- •Элегазовые выключатели оао «Электроаппарат»
- •Технические параметры элегазовых генераторных выключателей фирмы «абб» серий нgi, hek, hec
- •Приложение 8 нестационарные процессы в масляных и маломасляных дугогасительных устройствах
5.2. Характеристики масел применительно к использованию в дугогасительных устройствах
Электрическая прочность трансформаторного масла. В ВМ и ВММ изоляционной и дугогасящей средой является трансформаторное масло.
Для трансформаторного масла с высокой степенью очистки (после дегазации и фильтрования) электрическая прочность составляет порядка 100 кВ/мм (амплитудное значение), но такое масло очень чувствительно к различного рода примесям, и добавление даже относительно небольшого количества примесей весьма заметно ухудшает разрядные характеристики масла. Масло поглощает влагу и газы, в результате этого ухудшаются электрические характеристики, и наблюдается значительный разброс измеренных значений пробивного напряжения. Согласно ГОСТ 6581-75 пробивное напряжение масла для ВМ и ВММ до 15 кВ включительно перед заливкой должно быть 30 кВ (для разрядника со стандартным промежутком между электродами 2,5 мм), а после заливки 25 кВ. Для ВМ и ВММ с номинальным напряжением 35 кВ и выше, пробивное напряжение масла перед заливкой должно быть 40 кВ, а после заливки 35 кВ. Для испытания масла обычно используется аппарат типа ТУ-158, где в фарфоровый сосуд с разрядником (между этими электродами 2,5 мм) заливают 0,5 л масла. Для данного образца масла следует сделать 5 пробоев; затем определяют среднее арифметическое, которое и принимают за пробивное напряжение данного образца масла. Поэтому периодические высоковольтные испытания масла на электрическую прочность в эксплуатации являются обязательными испытаниями на качество масла.
Рассмотрим основные причины понижения изоляционных и дугогасительных свойств масла в эксплуатации.
Разложение масла под действием дугового разряда. Проводящие частицы (например, частички сажи), которые образуются после дуговых разрядов, вызывают локальное увеличение напряженности электрического поля и могут затягиваться в промежуток между контактами. Они притягиваются к изоляционным поверхностям ВММ и оседают на них, что приводит к образованию на этих поверхностях проводящих мостиков и снижению электрической прочности. Количество выделившегося углерода (сажи) пропорционально энергии отключаемой дуги, и с увеличением числа коммутаций происходит его увеличение.
Газы. Электрическая прочность пузырьков газа ниже, чем масла, и потому появление частичных разрядов в пузырьках способно инициировать общее перекрытие изоляции. Газовые пузыри в ВМ поднимаются наверх и, дойдя до границы масла, переходят в зону газообразной подушки над поверхностью масла. В процессе дугогашения происходит сильное перемешивание двухфазной среды и дополнительная загазованность масла газопаровой смесью.
Влага. Влага может попадать в масло либо непосредственно из атмосферы, либо в результате конденсации на стенки камер при резких колебаниях температуры. Капли воды в зоны с высокой напряженностью электрического поля, вытягиваясь, могут образовать продольные мостики пониженного сопротивления.
Форма волны приложенного напряжения. Электрическая прочность трансформаторного масла зависит от формы волны приложенного напряжения. В частности, электрическая прочность масла при одноминутном напряжении частоты 50 Гц намного ниже, чем при грозовых импульсах 1/50 мкс.
Влияние гидростатического давления. Электрическая прочность трансформаторного масла возрастает по мере повышения его гидростатического давления, так как при значительном повышении давления находящиеся в масле газовые пузырьки сильно сжаты, а к тому же возрастает и растворимость газа в масле.
Перекрытия по поверхности твердой изоляции в масле. Разрядные градиенты напряжения по поверхности чистого твердого диэлектрика, погруженного в масло, заметно ниже пробивных градиентов чисто масляного промежутка.
В ВМ и ВММ к поверхности погружаемых в масло изоляционных конструкций обычно притягиваются всевозможные загрязняющие примеси и потому разрядные градиенты вдоль поверхности твердого диэлектрика оказываются много ниже, чем у чистого масла. Принято считать, что разрядные градиенты напряжения по поверхности чистого твердого диэлектрика, погруженного в трансформаторное масло, составляют лишь 20% разрядного градиента самого масла.
Чтобы масло не увлажнялось, его не следует заливать в сырую погоду. В холодное время года температура масла должна быть на 5-10 оС выше температуры окружающей среды.