- •Конспект лекций по курсу «Техника высоких напряжений»
- •Донецк - 2013
- •I.Основні властивості і електричні характеристики зовнішньої ізоляції
- •1.Основні закономірності розвитку розрядів в газах
- •Конфігурація електричних полів
- •Іонізаційні процеси в газі
- •1.3. Види іонізації
- •Лавина електронів
- •1.5. Умова самостійності розряду
- •1.6. Утворення стримера
- •1.7. Закон Пашена
- •1.8. Розряд в різко неоднорідних полях
- •1.9. Ефект полярності
- •1.10. Бар'єрний ефект
- •1.11. Імпульсна міцність ізоляції. Вплив часу додатка напруги на електричну міцність газової ізоляції (вольт-секундна характеристика - всх)
- •1.12. Коронний розряд (корона на дротах повітряних ліній електропередачі)
- •1.13. Втрати енергії при коронірованії
- •1.14. Розряд в повітрі уздовж поверхні ізоляційних конструкцій
- •1.14.1. Розряд уздовж забрудненої поверхні ізолятора
- •1.15. Часткові розряди
- •II. Високовольтна ізоляція електроустановок
- •2.1. Розділ «Зовнішня ізоляція повітряних ліній електропередачі і розподільних пристроїв підстанцій» вивчається в об’ємі посібника по даному розділу, розробленому доц. Каф. Ес Дергільовим м.П. []
- •2.2. Особливості конструювання внутрішньої ізоляції електроустаткування
- •2.3. Ізоляція кабелів
- •2.5. Ізоляція електричних машин
- •2.6. Профілактика ізоляції
- •2.6.1. Завдання і цілі профілактики
- •2.6.2. Вимір опору ізоляції (струмів витоку)
- •2.6.4. Методи виявлення часткових розрядів
- •2.6.5. Методи реєстрації високочастотних складових часткових розрядів (індикатори часткових розрядів - ічр)
- •2.6.6. Контроль вологості ізоляції
- •2.6.7. Випробування підвищеною напругою
- •III. Високовольтне випробувальне обладнання і методи вимірювання високих напруг
- •3.1. Установки для отримання високої змінної напруги
- •3.2. Установки для отримання високої постійної напруги
- •3.2.1. Каскадний генератор постійного струму
- •3.3. Імпульсні випробувальні установки
- •3.3.1. Генератор імпульсних струмів (гіт)
- •3.4. Вимір високої напруги
- •3.4.1. Кульові розрядники
- •3.4.2. Електростатичні вольтметри
- •3.4.3. Дільники напруги (дн)
- •3.4.3.3. Змішаний дільник напруги
- •IV. Перенапруги і захист від них
- •4.1. Класифікація перенапруги
- •4.2. Внутрішні перенапруги
- •4.3. Грозозащита повітряних ліній електропередач і підстанцій
- •4.3.1. Захист від прямих ударів блискавки
- •4.3.2. Зона захисту стріжневого блисковковідводу
- •4.3.3. Зона захисту тросового блискавковідводу
- •4.3.4. Грозостійкість об'єктів (вл)
- •4.4. Засоби захисту від перенапруг
- •4.5. Хвильові процеси в лініях
- •4.5.1. Заломлення і віддзеркалення хвиль у вузлових точках
- •4.5.2. Перенапруги при несиметричному відключенні фаз
- •4.6. Хвильові процеси в обмотках трансформаторів
- •4.6.1. Початковий розподіл напруги уздовж обмотки трансформаторів
- •4.6.2. Сталий режим (чи змушений режим)
- •4.6.3. Перехідний процес
- •4.6.4. Розподіл напруги уздовж обмоток 3-х фазного трансформатора
- •4.6.4.1. Зірка із заземленою нейтраллю
- •4.6.4.2. Зірка з ізольованою нейтраллю
- •4.6.4.3. З'єднання обмоток трикутником
- •4.6.5. Передача хвиль перенапруження з однієї обмотки в іншу
- •4.7. Перенапруги при відключенні ненавантажених леп і батарей конденсаторів
- •4.7.1. Відключення ненавантажених пл
- •4.7.2. Відключення батарей конденсаторів
- •4.7.3. Дугогасящие апарати
- •Висновок
1.13. Втрати енергії при коронірованії
При проектуванні ЛЕП користуються розрахунковими залежностями втрат енергії при коронировании.
Поширеною формулою для розрахунку втрат на корону на змінній напрузі являється емпірична формула Піку для поодинокого дроту:
,
кВт/км*фаза (1.30)
де:
f - частота, Гц;
r0 - радіус поодинокого дроту, см;
S - відстань між дротами, см;
UФ - діюче значення фазної напруги, кВ;
Uк - напруга виникнення корони, кВ.
,
(1.31)
де:
m1 - коефіцієнт гладкості дроту;
m2 - коефіцієнт погоди
Для
ідеально гладкого дроту m1 = 1, для
реального витого дроту m1
= 0,85
0,92
(залежить від конфігурації дроту).
Зазвичай приймають m1
х m2
= 0,8 - при поганій погоді.
На лініях електропередачі надвисокої напруги використовують розщеплені дроти у фазах. Для визначення втрат при коронировании для розщеплених дротів використовують формулу Майра :
,
(1.32)
де:
n - число дротів у фазі;
f - частота, Гц;
r0 - радіус поодинокого дроту, см;
Теньк - напруженість виникнення корони, кВ/з
Еэ - еквівалентна напруженість, кВ/см;
до - коефіцієнт погоди
(1.33)
Середня напруженість для розщепленого дроту:
Максимальна напруженість
де:
- еквивалентний
радіус
одиночного провода, який
має туж саму ємність,
що
і
розщеплена
фаза;
– радіус
розщеплення
фази.
Недоліком формули Майра є те, що усе різноманіття погодних умов зводиться до двох груп погоди : "гарна" погода (к = 44; Ек = 17 кВ/см) і "погана" погода (к = 31,5; Ек = 11 кВ/см). Для середньої смуги Європейської частини Росії і Західного Сибіру втрати на корону для 3-х фазних ЛЭП надвисокої напруги можуть розраховуватися по формулі Л. Егоровой і Н. Тиходеева :
,
кВт/км, (1.34)
де:
UM - амплітудне значення фазової напруги, кВ.
Для визначення втрат на корону впродовж року розраховують втрати енергії для кожної групи погоди, а потім підсумовують їх з урахуванням тривалості групи впродовж року
(1.35)
де:
– относительная
продолжительность
группы
погоды,
Ркi
–
среднегодовая
мощность потерь
при i-ой
группе погоды
Для оцінного підрахунку середньорічних втрат усі погодні умови розбивають на 4 групи: 1) гарна погода; 2) дощ (включаючи мокрий сніг і мряку); 3) сухий сніг; 4) паморозь (включаючи ожеледь і іній). Найбільші втрати в одиницю часу виникають при паморозі. Усереднена тривалість різних груп погоди для середньої смуги європейської частини Росії і Західного Сибіру приведені в табл. 1.3
Таблиця 1.3 Тривалість груп погоди за рік
Група погоди |
Тривалість груп погоди за рік |
Тривалість груп погоди за рік |
Гарна погода |
7120 |
81,3 |
Сухий сніг |
800 |
9,1 |
Дощ |
500 |
5,7 |
Паморозь |
340 |
3,9 |
Сума |
8760 |
100 |
