- •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
2.5. Ізоляція електричних машин
До машин високої напруги, що обертаються, відносяться турбо і гідрогенератори, синхронні компенсатори і двигуни великої потужності з номінальною напругою 3 кВ і вище. Вони виконують важливі функції в енергосистемах і на промислових підприємствах. До їх ізоляції пред'являються дуже високі вимоги. Гідрогенератори розробляються і виготовляються на напругу до 220 кВ. Пристрій ізоляції машини високої напруги, що обертається, визначається конструкцією її обмотки статора. Ізоляція статорів обмоток підрозділяється на головну (корпусну) і подовжню. Головна - ізоляція між провідниками обмотки і корпусом, а подовжня - між витками однієї котушки і котушками в одному пазу.
Велике значення має регулювання електричного поля в ізоляції обмотки статора. Основне завдання регулювання електричних полів - усунення часткових розрядів в повітряних проміжках між поверхнею ізоляції і стінками пазів і усунення ковзаючих розрядів по поверхні ізоляції в місцях виходу обмоток з паза статора, де поле виходить резконеоднородным. Для цього використовуються покриття із залізистої азбестової стрічки, що напівпроводять, і різні лаки. На рис. 2.9 приведений пристрій високовольтної ізоляції в пазу електричної машини.
Рис. 2.9. Схема пристрою високовольтної ізоляції электриче- ской машини : 1 - статор, 2 - провідник суцільний, 3 - провідник порожнистий, 4 - витковая (подовжня) ізоляція, 5 - головна корпусна ізоляція, 6 - покриття, що напівпроводить, 7 - прокладення, 8 - клин
Ізоляційні матеріали, які використовуються в электриче- ских машинах, виготовляють на основі слюди (міканіт, микаленты, микафорий), широко використовуються компаунди (термопластичні), як єднальні застосовують термореактивні лаки і смоли.
2.6. Профілактика ізоляції
2.6.1. Завдання і цілі профілактики
Профілактика - система заходів, за допомогою яких забезпечується надійна робота ізоляції в процесі експлуатації. Профілактика проводиться з метою виявлення дефектів, що виникають в ізоляції при експлуатації. Послаблення електроізоляційних властивостей відбувається за рахунок:
а) загального старіння;
б) появи місцевих дефектів.
Загальне старіння охоплює великий об'єм ізоляції.
Местные дефекты появляются в виде сосредоточенных трещин, воздушных включений, частичных увлажнений.
В більшості випадків ці дефекти не можуть бути виявлені в результаті простого огляду ізоляції, тому для їх виявлення потрібна певна система профілактичних випробувань.
Профілактичні випробування ізоляції різко знижують аварії в енергетичних системах із-за своєчасного виявлення дефектної ізоляції.
Для кожного виду ізоляції характерні певні види дефектів; вивчення їх фізичних особливостей і причин появи також входить в завдання профілактики ізоляції. Це дозволяє правильніше організувати експлуатацію устаткування і розробляти найбільш ефективні методи профілактичних випробувань.
Таким чином, в завдання профілактики ізоляції входить:
1) створення нормальних умов роботи ізоляції;
2) виявлення дефектів і їх усунення;
3) вивчення фізичних особливостей і причин появи дефектів;
4) розробка ефективних методів профілактики.
У табл. 2.1 приведені основні методи профілактичних випробувань ізоляції і їх коротка характеристика.
Таблиця 2.1: Профілактичні випробування ізоляції
№ п/п |
Методиспытания ізоляції |
Дефекти, що виявляються цим методом |
Загальна характеристика методу |
1 |
Вимір опору ізоляції |
Свозные шляхи, що проводять, або пробій |
Один з основних методів |
2 |
Вимір tg𝛽 |
Процеси іонізації і старіння ізоляції в цілому |
Один з основних методів |
3 |
Вимір місткості |
Загальне зволоження ізоляції |
В основному для контролю вологості трансформаторів і електричних машин |
4 |
Визначення наявності часткових розрядів |
Процеси іонізації в повітряних порожнинах |
Додатковий метод (набуває усього більшого поширення) |
5 |
Вимір розподілу напруги |
Частковий пробій, некрізні шляхи витоку |
Основний метод для гірлянд ізоляторів |
6 |
Додаток підвищеної напруги |
Місцеві дефекти при зниженні електричної міцності |
Контроль мінімального запасу електричної міцності |
