KR2_gotovye
.pdf
Указаный разрядник можно представить в виде Рис. 2, из которого следует, что в момент набегания импульсной волны на 1 от фазы промежутке будет maxU, что вызовет его пробой и каскадное перекрытие последующих. Для регулирования уровня срабатывния 1-го и последующих промежутков во многих случаях используют высоковольтный, емкостной экран.
Распределение напряжения на опорных изоляторах полностью повторяет распределение гирлянды изоляторов. В связи с большой величиной поверхностного акт. Сопротивления изоляторов их влиянием, при сухом состоянии конструкции, можно принебречь. Как видно из Рис.2, в узлы схемы подтекают и утекают токи(Іпр – продольный ток по собственным емкостям изоляторов, Із). Іпр – токи, которые текут через конструктивные емкости на провод; Із – токи, которые текут через конструктивную емкость относительно земли.
В связи с разностью конструкционных емкостей относительно провода и земли величины 1 токов Іпр и Із различны: ток Із>Іпр. Т.е. согласно рисунку, а т.А протекает малый ток Іпр, а вытекают значительные токи Із. При этом следуето учитывать, что напряжение между точкой А-провод меньше, чем напряжение А-
земля.
В связи с этим ток Іпрпрогресивно уменьшается по направлению от фазы к земле. Поэтому падение напряжения на изолятор.констр. резко неравномерно.
20. Обгрунтувати характер розподілу напруги при дії змінної напруги та імпульсів на ізоляцію електричних машин у зоні виходу проводу з пазу статора та визначити міроприємства для зменшення нерівномірності розподілу.
Изоляция статорных обмоток электрических машин подразделяется на главную (корпусную) и продольную (витковую). Главная — изоляция между проводниками обмотки и корпусом, а продольная — между витками одной катушки и катушками в одном пазу.
Большое значение имеет регулирование электрического поля в изоляции статорной обмотки. Основная задача регулирования электрических полей — устранение частичных разрядов в воздушных зазорах между поверхностью изоляции и стенками пазов и устранение скользящих разрядов по поверхности изоляции в местах выхода обмоток из паза статора, где поле получается резконеоднородным. Выравнивание электрического поля в месте выхода стержней из паза достигается при помощи нанесения на поверхность изоляции полупроводящих покрытий в виде асбестовых лент, пропитанных масляно - битумными или глифталь - масляными лаками, содержащими сажу или графит.
Так же для выравнивания поля в пазу статора, куда укладывается обмотка, требуется сокращение толщины слоя изоляции. Поэтому изоляция обмоток г. выполняется из материалов с лучшими электрическими характеристиками.
Обычно пазы и стержни обмотки имеют сечение, близкое к прямоугольному. Для уменьшения неоднородности электрического поля в изоляции используются проводники с необходимым радиусом скругления кромок. Для устранения частичных разрядов между поверхностью изоляции и стенками пазов используются полупроводящие покрытия из железо-асбестовой ленты или медь-содержащей стеклоленты, плотно примыкающие к стали статора. В особенно неблагоприятных условиях оказываются места выхода стержней из паза, где имеет место краевой эффект. Повышение напряженности электрического поля, как в изоляции стержня, так и в окружающей его газовой среде может быть настолько
значительным, что может вызвать в воздухе или в водороде коронирование, приводящее к разрушению изоляции. Для устранения коронирования необходимо снизить напряженность электрического поля вдоль поверхности изоляции.
21. Защита оборудования от набегающих волн перенапряжения
Основной причиной грозовых перенапряжений на изоляции оборудования распределительных устройств (РУ) 35-750 кВ являются воздействия молнии на присоединенные воздушные линии (ВЛ), вызывающие образование грозовых волн, распространяющихся вдоль ВЛ.
Волны, набегающие с линии на подстанцию, возникают при прямых ударах в провода линии без тросов, при обратных перекрытиях с троса или опоры или прорывах молнии мимо троса линии с тросами. Максимальные значения волн, набегающих на подстанцию, не могут превышать разрядного напряжения изоляции линии относительно земли. Уровень подстанционной изоляции ниже уровня изоляции линии, что обусловлено экономическими соображениями. Поэтому набегающие волны представляют опасность для изоляции подстанционного оборудования и их максимальное значение должно быть ограничено.
Защита изоляции оборудования РУ от набегающих по ВЛ грозовых волн основана на ряде мероприятий :
−обустройство защищенных подходов воздушных линий к распределительному устройству, на которых приняты меры по снижению числа грозовых волн с опасными параметрами, возникающих на изоляции ВЛ вследствие ударов молнии;
−установка в выбранные места защитных аппаратов с необходимыми характеристиками (ранее - вентильных разрядников РВ, теперь - нелинейных ограничителей перенапряжений ОПН).
Для обустройства защищенных подходов ПУЭ предписывает:
−установку на подходах присоединенных к РУ воздушных линий одного или нескольких грозозащитных тросов, обеспечивающих снижение вероятности прямого удара молнии в фазные провода ВЛ и соответствующее снижение числа образовывающихся на фазных проводах грозовых волн;
−выбор оптимального положения тросов на опоре, обеспечивающего минимальную вероятность прорыва молнии на фазные провода;
−снижение сопротивления заземления ближайших к РУ опор присоединенных ВЛ, в результате чего при ударе молнии в заземленный трос или опору линии уменьшается вероятность обратных перекрытий с тела опоры на фазные провода, т.е. вероятность появления на изоляции РУ грозовых волн с крутым фронтом.
Места установки в распределительном устройстве защитных аппаратов типа РВ и
ОПН определены в правилах устройства электроустановок ПУЭ, где в качестве типовой рассматривается схема РУ, приведенная на рис.3. В расчетах грозовых перенапряжений трансформаторы и другие высоковольтные аппараты заменяются своими входными
емкостями – на рис.3 можно видеть емкости силового трансформатора (Т) и измерительного трансформатора напряжения (ТН).
Учитывая конечную скорость электромагнитных волн при их распространении по проводам ВЛ и ошиновке РУ, грозовые перенапряжения в схеме рис.3 могут возникать
−на изоляции Т только в том случае, когда грозовая волна прошла за точку установки ОПН; при этом возникающие на Т перенапряжения напрямую определяются защитными характеристиками ОПН;
−на изоляции ТН даже в том случае, когда грозовая волна еще не дошла до ОПН,
т.е. ОПН не вступил в работу по ограничению перенапряжений; при этом возникающие на ТН перенапряжения определяются в большей степени амплитудой грозовой волны, набегающей с ВЛ (т.е. сопоставимы с импульсной прочностью изоляции ВЛ, которая значительно выше изоляции оборудования РУ), а в меньшей степени – защитными характеристиками ОПН.
В типовых схемах вида рис.3 ОПН устанавливается в непосредственной близости от силового трансформатора, как наиболее дорогостоящего оборудования, поэтому зачастую имеет место соотношение расстояний L2 > L1. Известно, что чем выше расстояние L от ОПН до защищаемого оборудования и чем меньше длительность фронта Фτ набегающих грозовых волн, тем больше напряжение на оборудовании может превосходить напряжение на ОПН. Таким образом, наибольшим перенапряжениям подвергается не только оборудование, которое по ходу набегающей с ВЛ грозовой волны расположено до ОПН, но и наиболее удаленное от ОПН оборудование. В схеме рис.3 в качестве такого оборудования выступает ТН.
