9 Билет
1. Заземления в электроустановках высокого напряженЗаземления состоят из заземлителей и соединительного провода.Заземлители делятся на:а) сосредоточенные в виде стальных труб, стержней, уголков длиной 2-3 м, забитых вертикально в землю;б) протяженные в виде длинных горизонтальных полос.Для получения нужного сопротивления Rз заземляющие устройства выполняют из нескольких одиночных заземлителей, соединенных вместе.Сопротивление одиночных заземлителей переменному току может быть определено по следующим выражениям.Для трубчатого
,для
полосового
,
для кольцевого
,
где
- удельное сопротивление грунта Ом l
– длина заземлителя, м; d
– диаметр электрода, м; h
– глубина заложения заземлителя под
поверхностью земли, м; b
– ширина полосы, м; D
– диаметр кольцевого заземлителя,
м.Импульсное сопротивление сложного
заземлителя, состоящего из «n»
труб, соединенных полосой l
рассчитывается
,
где Rит и Rэп - импульсное сопротивление одиночноготрубчатого и полосового заземлителя;
-
импульсный коэффициент использования
сложного заземлителя, учитывающий
взаимное экранирование одиночных
заземлителей.
Коэффициент
зависит от числа трубчатых заземлителей,
отношения a/l
и тока заземлителя. Для трубчатых
заземлителей целесообразно n=2-4,
a/l=2-3,
при этом
=0,75-0,85.
При больших значениях
(
>1000
Ом м)
выполняют вертикальные глубинные
заземлители (до грунтовых вод).
Сопротивление глубинного заземления
рассчитывается
,
где g1и l1 - протяженность и проводимость i-го слоя грунта
2. Общая характеристика внутренних перенапряжений
Внутренними называются перенапряжения, вызываемые различными переходными электромагнитными процессами в электрической системе.
Внутренние перенапряжения подразделяются:
- перенапряжения при дуговых замыканиях на землю;
- коммутационные перенапряжения при включении и отключении различных цепей в нормальном и аварийном режимах, внезапных изменениях нагрузки, коротких замыкаиях и т. п.;- резонансные перенапряжения.
Внутренние перенапряжения характеризуются:
- кратностью (уровень) по отношению к амплитудному значению фазового напряжения;
- длительностью – от сотен микросекунд до секунд, минут, часов;
- повторяемостью и степенью распространения – охватывают часть или всю систему.
Внутренние перенапряжения являются процессами случайными, их параметры носят статистический характер и оцениваются статистическими методами.
При оценке перенапряжений, наибольших их значений позволяют ориентировочно подразделить подстанции на 4 группы:
- к первой группе относят подстанции 110-220 кВ с выключателями, дающими повторное зажигание дуги;
- ко второй – подстанции 110-220 кВ с выключателями, не дающими повторных зажиганий;
- к третьей – узловые подстанции напряжением 500 кВ;
- к четвертой – промежуточные подстанции.
В сетях с изолированной нейтралью (до 35 кВ) заземление одной фазы не нарушает в большинстве случаев работу системы, но напряжение в здоровых фазах повышается до линейных. Внутренние перенапряжения выше, чем в сетях с глухозаземленной нейтралью. Следовательно, уровень изоляции таких сетей должен быть выше, чем сетей с глухозаземленной нейтралью.
3. Линейные изоляторы по конструкции разделяются на штыревые и подвесные.Штыревые на U=10 кВ и реже 20-25 кВ (рисунок 16).
Рисунок 16 - а – изолятор типа ШС (6-10 кВ);
б – изолятор типа ШД (20 кВ)
Штырь обматывается паклей, пропитанной суриком. Провод крепится сверху в канавке или на шейке изолятора.
Проходные изоляторы на напряжение 6-35 кВ изготавливаются чаще фарфоровыми. Их конструктивное выполнение определяется величиной напряжения, тока, допустимой механической нагрузкой на изгиб и окружающей средой.
Изолятор (рисунок 22) состоит из фарфорового тела цилиндрической формы 2, плотно скрепленного с помощью армированных на цементе металлических концевых колпачков 1 с токоведущим стержнем 3. Фланец 4 служит для крепления изолятора к стене здания или корпусу аппарата. Так же, как и изоляторы других типов, проходные изоляторы выполняются таким образом, чтобы напряжение пробоя изолятора было выше напряжения перекрытия вдоль его поверхности. Напряжения пробоя фарфоровых проходных изоляторов зависит от толщины фарфора. Однако конструкция таких изоляторов практически определяется необходимой механической прочностью, расчётным напряжением перекрытия и мерами по устранению короны.