Введение (стр. 2 )

8. Что следует понимать под статистическим временем запаздывания разряда?

9. Объясните различие в вольт-секундных характеристиках шарового и стержневого  электродов.

10. В чем особенность пробоя воздуха в условиях поверхностного разряда? 

11. Какие конструктивные и технологические решения применяют для снижения вероятности  коронирования у стержня и фланца проходных изоляторов?

12. Перечислите меры, предотвращающие разряд по поверхности изоляторов в районах умеренного и интенсивного промышленных загрязнений.

Тема 2. РАЗРЯДЫ В ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКАХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ  ВНУТРЕННЕЙ

ИЗОЛЯЦИЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

2-1.Внутренняя изоляция и её разновидности. Кратковременная и длительная электрические прочности изоляции.

-6-

2-2.Маслобарьерная изоляция. Роль барьеров, покрытий и изолиро­вания в повышении электрической прочности изоляции. Регулирование электрического поля. Применение  синтетических жидкостей.

2-З. Бумажно-масляная изоляция и её основные характеристики. Метод регулирования поля. Применение синтетических пленок и жидкос­тей.

2-4.Твердая изоляция и её основные разновидности.  Тепловой,  элек­трический и ионизационный пробой твердой изоляции.

2-6 Газовая изоляция. Основные требования к газовой изоляции. Применение газов под давлением. Использование газов для внутренней изоляции электрооборудования. Применение вакуума.

/1/, гл, 7-2; /2/, §6,4;7,2;7,4;7,5;7,6; гл. 8;9. §15.4a; 15.6;15.7;15.8;15.9.

Методические  указания

Для внутренней изоляции электрических машин, аппаратов и изоляторов используется жидкие и твердые диэлектрики и комбинированная изоляция на их основе. Кроме того, в ряде случаев применяются высокопрочные и  сжатые газы.

Электрические и механические характеристики внутренней изоля­ции снижаются в процессе работы.

В настоящее время еще нет хорошо подтверждаемых опытом ко­личественных теорий пробоя жидкости. Здесь следует обратить внимание на опытные зависимости пробивных напряжений жидких диэлектриков от посторонних примесей:  влаги и загрязнений.  При изучении материалов темы 2-4 следуем рассмотреть две формы пробоя однородных диэлектриков: тепловую и электрическую.

Возникновение теплового пробоя тесно связано с температурой окружающей среды и активной проводимостью диэлектрика.

Электрическая форма пробоя непосредственно связана со строением и основными характеристиками диэлектрика. Современные квантово-механические теории электрического пробоя относятся только к кристаллическим телам. Технические диэлектрики в той или иной степени являются неоднородными и содержат газовые включения.

.

-23-

собность выдерживать грозовые и внутренние перенапряжения, т. е. определяется кратковременная электрическая прочность.

Электрическая прочность изоляции по отношении к грозовым перенапряжениям проверяется приложением полных и срезанных импульсов напряжения согласно ГОСТ 21.404-85.

Способность изоляции выдерживать внутренние перенапряжения проверяется кратковременным приложением испытательного напряжения промышленной частоты /6/, /7/, /1,8/.

ЗАДАЧА 4

1. Рacсчитайте удельное число отключений линии 35 кВ на деревянных опорах без тросов, проходящей по территории Республики Бурятия. Определите необ­ходимую длину защищаемого тросами подхода к тупиковой подстанции, если допускаемое расчетное значение крутизны фронта набегающей на подстанцию волны 300 кВ/мкс.

2. Рассчитайте напряжение, воздействующее на изоляцию BЛ-110 кВ на металлических опорах, защищенную одним тросом при прямом ударе молнии в опору. Крутизну тока молнии примите равной 20 кА/мкс, амплитуду тока молнии - 40 кА, сопротивление заземлителя на перемен­ном токе 15 Ом.

3. Рассчитайте удельное число отключений линии 110 кВ на металли­ческих опорах с одним тросам, проходящей по территории Республики Бурятия. Опре­делите длину опасной зоны на подходе линии к тупиковой подстанции, если допустимое расчетное значение крутизны фронта набегающей на подстанцию волны - 340  кВ/мкс.

4. Рассчитайте ток молнии, при котором произойдет перекрытие изо­ляции ВЛ-110 кВ на деревянных П - образных опорах, защищенных одним тросом при прямом ударе молнии в опору. Примите крутизну тока мол­нии равной 25 кА/мкс.

5. Рассчитайте и постройте график зависимости показателя грозоупорности тупиковой подстанции 110 кВ от длины п  зачищаемого тросами подхода. Изменение длины защищаемого подхода принять

-22-

Таблица 3.1

Вариант

Вид испытаний и конструкции, подлежащие испытаниям

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Контрольные заводские испытания линейных, подстанционных опорных и фарфоровых проходных изоляторов до 35 кВ. Контрольные заводские испытания высоковольтных вводов  всех типов напряжением 110-220 кВ.  Профилактические испытания линейной изоляции и контроль уровня радиопомех. Профилактические и послеремонтные испытания изоляции основного оборудования п/ст 110 кВ. Профилактические и послеремонтные испытания изоляции вы­соковольтных вращающихся машин. Типовые заводские испытания высоковольтных конденсато­ров  основных типов. Профилактические испытания кабелей с вязкой пропиткой и вводов напряжением до 110 кВ. Типовые заводские испытания высоковольтных вводов всех типов напряжением 220-330 кВ. Профилактические и послеремонтные испытания изоляции основного оборудования подстанций 220 кВ. Профилактические и послеремонтные испытания изоляции оборудования подстанций напряжением  35 кВ в  составе передвижной лаборатории.

Примечание: Номер варианта соответствует предпоследней цифре шифра студента.

Методические указания к выполнению задачи 3

При проверке качества изоляции повышенным напряжением к ней прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение. Если изоляция находится в норме, она выдерживает испытания, если дефектная - пробивается. При заводском контроле и при исследованиях приложением повышенных напряжений проверяется спо-

-7-

В порах неоднородных диэлектриков возникают частичные раз­ряды при напряженностях электрического поля значительно ниже пробивного, которые приводят к ионизационному пробою диэлектрика.

В главной изоляция высоковольтных вводов, кабелей, конденсаторов широко применяются бумажно-масляная комбинированная изоляция. Хотя эта изоляция допускает существенно большие рабочие напряже­нности, чем маслобарьерная изоляция, она не нашла широкого применения  в  главной изоляции силовых трансформаторов.

Вопросы для самопроверки

I. Как аналитически выражают зависимость долговечности внутренней изоляции от температуры и напряжения?

2. Какие из факторов,  обусловливающих старение изоляции, вызывают снижение электрической прочности?

3. В чем недостаток испытаний изоляции повышенным напряжением?

4. Как изменяется пробивное напряжение трансформаторного масла при увеличении содержания в нем влаги?

5. Какими конструктивными и технологическими приемами можно повысить электрическую прочность газового или масляного промежутка?

6. Как зависит напряжение теплового пробоя от температуры окружающей среды? 

7. Назовите основные пути повышения допустимой рабочей температуры изоляционных конструкций. 

8. Объясните влияние толщины бумаги в  ленточной бумажно-масляной изоляции на величину напряжения начальных частичных разрядов. 

9. Какими приёмами можно увеличить напряжение ионизации в масляно-барьерной и бумажно-масляной изоляции?

10. В чём преимущество кабеля с газовой изоляцией по сравнению с кабелями, имеющими изоляцию другого вида?

-8-

Тема 3. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

3-1. 0бщая характеристика испытаний изоляции электрооборудования. Заводские и эксплуатационные испытания изоляции.

3-2.Физические основы и методы контроля внутренней изоляции. Контроль сопротивления изоляции. Тангенс угла диэлектрических потерь. Мост Шеринга. Контроль изоляции по величине емкости, по интенсивности частичных разрядов. Испытания изоляции повышенным переменным и постоянным напряжениями.

3-3. Испытательные установки высокого напряжения (трансформаторы, каскадные генераторы,  генераторы импульсных напряжений, генерато­ры внутренних перенапряжений, генераторы импульсных токов).

3-4. Измерения при высоком напряжении. Электростатические киловольтметры. Применение шаровых разрядников, делителей напряжения, шунтов. Ферромагнитные регистраторы.

/2/. гл. ХУI, ХУII; /6/.  гл. У, II  /7/,  гл. ЭШ-12, БШ-7. А, Б, В; /8/, раздел "Методы испытаний".

Методические указания

  Для изучения разделов темы необходимо ознакомиться о норматив­ными документами : ГОСТ 21.404-85 общие положения и методы испыта­ний, ПТЭ и ПТБ - устройство электроустановок и испытательных стан­ций и правила техника безопасности при проведении испытаний и измерений.

В основе методов профилактических испытаний внутренней изоля­ции лежат физические явления. Основными методами профилактическо­го контроля изоляции являются методы обнаружения начальных частич­ных разрядов в порах, расслоениях, трещинах диэлектрика, увлажне­ний изоляции.

Студенты должны ознакомиться с основными оборудованием и аппа­ратурой испытательных лабораторий и с техникой проведения высоко­вольтных измерений.

-21-

ряжение поверхностного разряда по увлажненной и загрязненной по­верхности линейной изоляции. Из условия поверхностного разряда произведите выбор изоляции для ВЛ-220 кВ, проходящей в Республике Бурятия.

Примечание: Номер варианта соответствует предпоследней цифре шиф­ра студента.

Методические указания к выполнению задачи 2

При выполнении задачи 2 рекомендуется пользоваться следующей литературой /1/, гл. 1-5; ./2/, гл. 1-5; /6/, /8/.