Часть I. Основные свойства и электрические характеристики внешней и внутренней изоляции в электрических системах

Разряды в газах

1. Роль газовых диэлектриков в изоляции электрических уста­новок и аппаратов высокого напряжения. Общая характеристика различных форм газового разряда. Возникновение электронных лавин.

Условия самостоятельности разряда. Разрядные напряжения в равномерном поле. Зависимость разрядного напряжения от давления. Газы с повышенной диэлектрической прочностью. Закон подобия разрядов в неравномерном поле.

2. Искровой разряд при постоянном и переменном напряжении в промежутках стержень-стержень и стержень-плоскость. Влияние полярности, заземления электродов, объемных зарядов. Роль барьеров. Поправки на плотность и влажность воздуха.

3. Корона как форма незаконченного самостоятельного разряда в резконеравномерном поле. Теория коронного разряда на постоянном и переменном напряжениях. Потери на корону при переменном напряжении. Практический подход к выбору диаметра проводов и расстояний между проводами при напряжениях 110 кВ и выше. Применение расщепленных проводов.

4. Развитие разряда во времени. Время запаздывания разряда и зависимость времени запаздывания от освещенности, напряжения, ма­териала электродов, состояния их поверхности и размеров искрового промежутка.

5. Волна апериодического импульса и ее параметры. Стандартная и срезанная волна импульса и пробой воздушной изоляции при импуль­сах. Время разряда и время запаздывания разряда при импульсах. Коэффициент импульса. Минимальные и 50-процентные напряжения разряда. Поправки на плотность воздуха и влажность. Вольтсекундные характеристики и их значение при координации изоляции. Роль поляр­ности. Разрядные напряжения при кратковременных воздействиях.

6. Поверхностный разряд в равномерном и неравномерном поле. Повышение разрядных напряжений в практических конструкциях (приме­нение экранов, ребер, выравнивание распределения напряжения пря помощи проводящих покрытий). Проверка на плотность воздуха. Влия­ние дождя и загрязнений на снижение разрядных напряжений вдоль поверхности изоляторов.

Испытательные установки и измерение высоких напряжений

1. Испытательные трансформаторы, особенности их работы и устройства. Каскадные схемы соединения испытательных трансформа­торов.

2. Каскадный генератор высокого постоянного напряжения, его схема и принцип действия.

Электростатические генераторы высокого напряжения, их работа, предельный ток и напряжение.

Примеры конструкций генераторов.

3. Генератор импульсных напряжений (ГИН) и тока (ГИТ). Схема замещения ГИН и ГИТ в разряде. Связь между постоянными генератора и параметрами стандартной волны. Примеры конструкций ГИН и ГИТ.

4. Электростатические и роторные вольтметры, их конструкции, пределы измерений. Шаровые измерители напряжений, погрешности при измерении, поправки на температуру и давление.

Таблицы для шаровых измерителей и пользование ими. Электрон­ные осциллографы. Схемы делителей напряжения и элементы их расче­та.

Принципиальная схема анализатора переходных процессов.

5. Правила безопасности при измерении высоких напряжений.

Изоляция и испытание изоляции установок высокого напряжения

1. Классификация изоляторов. Линейные и опорные изоляторы, конструкции и характеристики. Выравнивание напряжения по гирляндам и колонкам изоляторов. Типы защитной арматуры.

Проходные изоляторы с воздушной полостью. Маслонаполненные изоляторы. Маслобарьерная изоляция и выравнивание поля с помощью обкладок. Конденсаторные изоляторы.

Условия работы изоляторов в эксплуатации. Нормальные электри­ческие характеристики изоляторов: сухоразрядные, мокроразрядные, импульсные напряжения (определение их по ГОСТу). Соотношения меж­ду пробивным и разрядным напряжением.

Развитие и современное состояние изоляторостроения. Новые направления в изоляторостроении. Полимерная изоляция из кремнийорганической резины. Особенности конструирования и область применения.

2. Изоляции силовых кабелей высокого напряжения. Общие тен­денции в применении кабельных линий высокого напряжения. Основные принципы устройства кабельной изоляции. Кабели с вязкой пропиткой. Экранированные кабели. Маслонаполненные кабели. Кабели в стальных трубах с газом или маслом под давлением. Новые виды кабельной изоляции. Профилактика кабельной изоляции. Способы регулирования полей при конструировании внутренней изоляции.

3. Изоляция конденсаторов. Виды высоковольтных конденсаторов. Материалы, применяемые в качестве диэлектрика. Режим работы различ­ных конденсаторов. Конденсаторостроение.

Электрические воздействия на изоляцию трансформаторов в эксплуатации.

4. Изоляция трансформаторов. Координация изоляции и испытательные напряжения.

Диэлектрики, применяемые для изоляции: жидкие, газообразные, твердые диэлектрики. Внешняя и внутренняя изоляция трансформато­ров. Классификация внутренней изоляции.

Типовые импульсные испытания полной и срезанной волной.

5. Изоляция вращающихся машин. Основные изоляционные мате­риалы. Типы изоляции статорных обмоток.

Испытание изоляции по ГОСТу в процессе изготовления машин. Испытание витковой изоляции. Уровни изоляции вращающихся машин. Проекты выполнения изоляции на напряжения 35 – 110 кВ.

6. Задачи профилактических испытаний изоляции. Типовые дефекты в промышленной изоляции и их связь с характеристиками общего состояния изоляции (tg δ, ток утечки, ток абсорбции). Измерениеtg δ.

Ёмкостный метод контроля изоляции. Измерение частичных разрядов в изоляции.

Мостовые схемы для измерения диэлектрических потерь в изоляции. Ваттметровый метод измерения диэлектрических потерь. Прибор контроля влажности. Индикатор частичных разрядов.

Выбор испытательных напряжений при профилактических испытаниях и измерений по основным видам промышленной изоляции и меры безопасности работы при профилактических испытаниях.