Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 700254.doc
Скачиваний:
35
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
1.67 Mб
Скачать

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Ю.А. Перцев Ю.В. Писаревский

ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Утверждено Редакционно-издательским

советом университета в качестве

учебного пособия

Воронеж 2013

УДК 621.313

Перцев Ю.А. Техника высоких напряжений: учеб. пособие / Ю.А. Перцев, Ю.В. Писаревский. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. 107 с.

Учебное пособие содержит полный комплект учебно-методических материалов по основам техники высоких напряжений.

В первом разделе изложены вопросы теории газового разряда при высоких давлениях и наиболее важные изоляционные конструкции, применяемые в электрических системах и их основные характеристики.

Во втором разделе рассмотрены физические основы возникновения и развития молнии, а также вызываемые ею перенапряжения; средства защиты как от прямых ударов молнии, так и от возникающих перенапряжений, воздействующих на электрооборудование станций и подстанций и линий электропередачи.

Третий раздел посвящен разбору различных видов внутренних перенапряжений и принципам их ограничений.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника», профилю «Электромеханика», дисциплине «Электрические машины».

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 1997-2003 и содержится в файле УП по ТВН 2013.doc.

Табл. 3. Ил. 62. Библиогр.: 9 назв.

Научный редактор канд. техн. наук, доц. Т.А. Бурковская

Рецензенты: кафедра электроэнергетики Международного института компьютерных технологий

(зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. А.Н. Низовой);

канд. техн. наук, проф. П.Ю. Беляков

 Перцев Ю.А., Писаревский Ю.В., 2013

 Оформление. ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный

технический университет», 2013

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ 6

Раздел 1. Изоляция электрических систем и сетей и

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 7

1.1. Основные виды электрической изоляции ВЛ и РУ.

Изоляция внешняя и внутренняя 7

1.2. Напряжения, воздействующие на изоляцию 8

1.3. Коэффициент однородности электрического поля 10

1.4. Виды токов в изоляции 10

1.5. Диэлектрические потери и угол потерь 10

1.6. Общие сведения о пробое диэлектриков 11

1.7. Атмосферный воздух как диэлектрик.

Электрическая прочность воздуха 12

1.8. Вольтамперная характеристика газового промежутка 13

1.9. Пробой воздушного промежутка с однородным полем 13

1.10. Закон Пашена 15

1.11. Особенности пробоя газового промежутка

с резконеоднородным полем 16

1.12. Перекрытие изоляции 17

1.13. Статистика разрядных напряжений 17

1.14. Испытания внешней изоляции. Стандартный грозовой импульс.

Вольт-секундные характеристики 17

1.15. Изоляторы 20

1.15.1. Общие представления и основные характеристики

изоляторов 20

1.15.2. Конструкции и маркировка изоляторов 23

1.16. Распределение напряжения вдоль гирлянды изоляторов 28

1.17. Развитие разряда в гирлянде по поверхности сухих изоляторов,

под дождем и при увлажненном загрязнении 29

1.18. Выбор изоляции ВЛ постоянного и переменного тока 31

1.19. Эксплуатационный контроль изоляции 33

1.20. Коронный разряд на проводах ВЛ постоянного

и переменного тока 35

1.21. Выбор конструкции фазы ВЛ 37

1.22. Потери энергии на местную корону 38

1.23. Экологическое влияние ВЛ 39

1.24. Внутренняя изоляция. Общие представления и свойства 41

1.25. Комбинирование диэлектрических материалов

во внутренней изоляции 42

1.26. Основные виды внутренней изоляции 43

1.27. Пробой жидких диэлектриков 46

1.28. Пробой твердых диэлектриков 46

1.29. Зависимость электрической прочности внутренней изоляции

от длительности воздействия напряжения 47

1.30. Длительная и кратковременная электрическая прочность 49

1.31. Старение изоляции 49

1.32. Регулирование электрического поля 52

1.33. Градирование изоляции 52

1.34. Применение конденсаторных обкладок 53

1.35. Применение полупроводниковых покрытий 54

1.36. Изоляция открытых и закрытых распределительных устройств 55

1.36.1. Изоляция вводов высокого напряжения 55

1.36.2. Изоляция трансформаторов тока 56

1.36.3. Изоляция масляных выключателей 56

1.36.4. Изоляция воздушных выключателей 57

1.36.5. Изоляция силовых конденсаторов 57

1.36.6. Изоляция силовых трансформаторов 59

1.36.7. Изоляция электрических машин высокого напряжения 59

1.36.8. Герметизированные распределительные устройства

с элегазовой изоляцией 60

1.36.9. Изоляция кабельных линий электропередач 61

1.36.10 Профилактические испытания внутренней изоляции 64

Раздел 2. Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию

ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ 67

2.1. Молния. Развитие грозового разряда 67

2.2. Электрические характеристики молнии 68

2.3. Характеристики грозовой деятельности 69

2.4. Защита от прямых ударов молнии. Молниеотводы 70

2.5. Зоны защиты стержневых и тросовых молниеотводов 71

2.6. Заземление молниеотводов 72

2.7. Особенности работы заземлителей при отводе токов молнии 73

2.8. Допустимое расстояние между молниеотводом

и защищаемым объектом 73

2.9. Грозозащита воздушных ЛЭП 74

2.10. Допустимое число отключений в год 76

2.11. Попадание молнии в линию без тросов 76

2.12. Попадание молнии в линию с тросами 78

2.13. Защитные аппараты и устройства 80

2.13.1. Защитные (искровые) промежутки 80

2.13.2. Трубчатые разрядники 81

2.13.3. Вентильные разрядники 82

2.13.4. Нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) 84

2.14. Защита изоляции электрооборудования подстанций

от прямых ударов молнии 85

2.15. Распространение волн перенапряжений вдоль проводов 85

2.16. Параметры импульсов перенапряжений,

набегающих на подстанцию 88

2.17. Защита подстанций от набегающих импульсов грозовых

перенапряжений. Защищенный подход, его назначение и схема 89

2.18. Допустимые напряжения на защищаемой изоляции

оборудования 91

2.19. Эффективность защиты изоляции электрооборудования

подстанции 92