
- •Факультет электротехнический
- •1. Разряды в газах
- •1.1.Общая характеристика газовой изоляции
- •1.2.Виды ионизации в газе
- •1.2.1.Ударная ионизация
- •1.2.2. Фотоионизация в объеме газа
- •1.2.3. Термическая ионизация
- •1.2.4.Ионизация на поверхности электродов
- •1.2.5. Лавина электронов
- •1.3.Разряд в однородном поле. Закон пашена.
- •1.3.1. Формирование разряда. Условие самостоятельности
- •1.3.2. Разрядное напряжение. Закон пашена
- •1.4.Разряж в неоднородном поле
- •1.4.1.Слабонеоднородные и резконеоднородные поля
- •1.4.2.Условие самостоятельности разряда в слабо неоднородном поле. Закон подобия разрядов.
- •1.4.3.Разряд в резко неоднородном поле. Влияние полярности
- •1.4.4.Барьеры в резко неоднородном поле.
- •1.5.Молния
- •1.5.1.Структура времени разряда
- •1.5.2. Вольт-секундные характеристики
- •2.Коронный разряд на линиях электропередачи
- •2.1.Корона на проводах при постоянном напряжении
- •2.2.Корона на проводах при переменном напряжении
- •3. Разряд в воздухе вдоль поверхности твердого диэлектрика
- •3.1. Разряд вдоль поверхности в однородном поле
- •3.2.Разряд вдоль поверхности в резконеоднородном поле
- •3.3. Разряд вдоль смоченной дождем или загрязненной и увлажненной поверхности
- •4. Изоляция воздушных линий электропередачи и распределительных устройств
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Разрядные характеристики линейных и аппаратных изоляторов
- •4.3. Выбор изоляторов для линий и ру
- •4.4. Определение минимальных изоляционных расстояний на опорах
- •4.5. Изоляционные расстояния в распределительных устройствах
- •5. Внутренняя изоляция
- •5.1.Общая характеристика внутренней изоляции
- •5.2.Длительная электрическая прочность внутренней изоляции
- •5.3.Кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции
- •5.4.Методы испытания изоляции
- •6. Грозовые (атмосферные) перенапряжения
- •6.1.Интенсивность грозовой деятельности
- •6.2.Защита от прямых ударов молнии с помощью молниеотводов
- •6.2.1. Зоны защиты стержневых молниеотводов
- •6.2.2.3Оны защиты тросовых молниеотводов
- •6.2.3. Рекомендуемые способы грозозащиты линий различного номинального напряжения
- •6.2.4.Грозозащита подстанций
- •6.2.5. Грозозащита генераторов соединенных непосредственно с воздушными линиями
- •7.Внутренние перенапряжения в электрических системах.
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Защита от внутренних перенапряжений
- •8. Разрядники
- •8.1. Назначение и классификация разрядников
- •8.2. Основные элементы вентильных разрядников серий рвс и рвп
- •8.3. Конструкции и характеристики трубчатых разрядников
- •Литература
4.3. Выбор изоляторов для линий и ру
Для
конкретной местности с определенными
метеорологическими условиями, свойствами
и интенсивностью загрязнения атмосферы
вероятность перекрытия изолятора и,
следовательно среднее число отключений
при рабочем напряжении будут зависеть
от величины
,
гдеUЛ.МАКС
— наибольшее линейное рабочее напряжение.
Величина
получила название удельной длины пути
утечки.
Для
целей проектирования изоляции воздушных
линий и РУ на
основании многолетних
эксплуатационных данных, относящихся
к районам с разными источниками
загрязнения и метеоусловиями, установлена
система классификации местностей по
степени загрязненности атмосферы и
нормированы минимально допустимые
значения
,
при которых обеспечивается приемлемо
малое число отключений под действием
рабочего напряжения. Нормированные
значения
указаны в табл.5.
Таблица 5
Нормированная удельная эффективная длина пути утечки
Степень загрязненности атмосферы |
| ||||
для воздушных линий при номинальном напряжении, кВ |
для оборудования РУ при номинальном напряжении, кВ | ||||
35 |
110-220 |
330-750 |
35 |
110-750 | |
I |
1,7 |
1,3 |
1,3 |
1,70 |
1,50 |
II |
1,90 |
1,60 |
1,50 |
1,70 |
1,50 |
III |
2,25 |
1,90 |
1,80 |
2,25 |
1,80 |
IV |
2,60 |
2,25 |
2,25 |
2,60 |
2,25* |
V |
3,50 |
3,00 |
3,00 |
3,50 |
3,00** |
VI |
4,00 |
3,50 |
3,50 |
4,00 |
3,50** |
*Кроме напряжения 750кВ **Кроме напряжения 500 и 750 кВ |
Методика определения степени загрязненности атмосферы, учитывающая все возможные источники загрязнения — промышленные предприятия, засоленные почвы и засоленные водоемы, подробно изложена в «Руководящих указаниях по выбору и эксплуатации изоляции в районах с загрязненной атмосферой». Первая, наименьшая степень загрязненности атмосферы соответствует районам с обычными полевыми загрязнениями: леса, тундра, лесотундра, луга, болота; вторая степень — земледельческим районам, в которых применяются химические удобрения, гербициды и другие химические вещества,
Степень
загрязненности атмосферы вблизи
промышленных предприятии устанавливается
в зависимости от вида производства и
расстояния между источником загрязнений
и воздушной линией или открытым РУ. По
опасности уносов для внешней изоляции
промышленные предприятия подразделяются
на группы А, Б, В, Г и Д в порядке возрастания
опасности. Для отдельных видов предприятий
и производств установлены так называемые
минимальные защитные интервалы М,
т.
е. размеры зоны, окружающей предприятие,
за пределами которой степень загрязненности
атмосферы не превышает I
и II.
Величина М в зависимости от вида и объема
производства лежит в пределах от 300 до
9000 м. При расстояниях S
от линии или РУ до источника промышленных
загрязнений
<S
< М
для
предприятий групп Б—Д загрязненность
соответствует III
степени; при
<S
<
— для предприятий В—Д —IV
степени и при
S
<
—V
и VI
степени.
Степень загрязненности атмосферы вблизи засоленных почв устанавливается с учетом засоленности почвы и подверженности ее эрозии, площади засоленного массива и расстояния от этого массива до линии или открытого РУ. Загрязненность атмосферы в прибрежной зоне морей и соленых озер определяется в зависимости от солености воды и расстояния от береговой линии.
Как
видно из табл. 5, допустимые значения
для сетей с изолированной нейтралью
несколько увеличены. Это связано с
возможностью продолжительной работы
таких сетей с замыканием одной фазы на
землю, когда напряжение на неповрежденных
фазах возрастает до линейного.
В
связи с нормированием величины
,
для изоляторов линий и
РУ, в том числе
и для изоляторов трансформаторов,
коммутационных аппаратов и другого
высоковольтного оборудования, должно
соблюдаться условие
(21)
Следовательно,
выбор изоляторов и оборудования
соответствующего класса напряжения
для линий и РУ еще не гарантирует
надежную работу их внешней изоляции.
Все оборудование и изоляторы необходимо
выбирать также и с учетом условия (21) и
норм на величину
,
приведенных в табл.5.
Применительно к гирляндам изоляторов условие (21) означает, что число n изоляторов в гирлянде должно быть
(22)
где LЭФ — эффективная длина пути утечки одного изолятора.
В соответствии с (22) и параметрами стандартных подвесных изоляторов (табл.4) ПУЭ рекомендованы конкретные числа изоляторов разного типа для воздушных линий и РУ, расположенных в районах с обычными полевыми загрязнениями на высоте до 1000 м над уровнем моря. В связи с возможностью повреждения изоляторов в эксплуатации число n изоляторов увеличено против полученного из (22): для линий 110—220 кВ — на один, а для линий 330—500 кВ — на два изолятора.
Рекомендуемые
ПУЭ числа изоляторов в гирляндах для
линий и РУ разных классов напряжения с
изоляцией нормального исполнения
приведены в табл. 6. Для районов с другими
условиями загрязнения числа изоляторов
в гирляндах определяются по (22) и нормам
на
.
Таблица 6
Число изоляторов в гирляндах воздушных линий и РУ
Изолятор |
Число изоляторов при номинальном напряжении, кВ | ||||||||
10 |
20 |
35 |
110 |
150 |
220 |
330 |
500 |
750 | |
Для воздушных линий | |||||||||
ПФ6-А |
1 |
3 |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
— |
— |
ПФ6-Б |
1 |
3 |
3 |
7 |
10 |
14 |
20 |
27 |
— |
ПФ6-В |
1 |
3 |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
26 |
— |
ПФ16-А |
— |
— |
— |
6 |
8 |
11 |
17 |
23 |
— |
ПФ20-А |
— |
— |
— |
— |
— |
10 |
14 |
20 |
— |
ПС6-А |
1 |
3 |
3 |
8 |
10 |
14 |
21 |
29 |
— |
ПС12-А |
— |
— |
3 |
7 |
9 |
13 |
19 |
26 |
— |
ПС16-А |
— |
— |
— |
6 |
8 |
11 |
16 |
22 |
— |
ПС16-Б |
— |
— |
— |
6 |
8 |
12 |
17 |
24 |
— |
ПС22-А |
— |
— |
— |
— |
— |
10 |
15 |
21 |
30 |
ПС30-А |
— |
— |
— |
— |
— |
11 |
16 |
22 |
32 |
Для распределительных устройств | |||||||||
ПФ6-А |
— |
4 |
4 |
8 |
10 |
14 |
20 |
29 |
— |
ПФ6-Б |
— |
4 |
5 |
8 |
10 |
15 |
21 |
30 |
— |
ПФ6-В |
— |
4 |
4 |
8 |
10 |
14 |
20 |
29 |
— |
ПС6-А |
— |
4 |
4 |
9 |
11 |
16 |
22 |
33 |
— |
ПС12-А |
— |
— |
— |
— |
10 |
14 |
20 |
29 |
38 |
Лекция 8.