Научно-технические основы создания внешней изоляции электрооборудования высокого и сверхвысокого напряжения

• Автор: Остапенко, Евгений Ильич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 288 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы конструирования традиционных и

полимерных изоляторов в условиях загрязнения и увлажнения.

1.1. Теоретические представления о разрядном процессе по загрязненной поверхности.

1.2. Экспериментальные данные о разрядных характеристиках загрязненных фарфоровых изоляторов I.

1.3. Полимерные изоляторы.

ГЛАВА 2. Основные вопросы методики проведения испытаний загрязненной изоляции

2.1. Испытательные установки и измерительный комплекс.

2.2. Методика загрязнения и увлажнения изоляторов. Порядок проведения испьгтаний

2.3. Исследуемые объекты

2.4. Влияние давления воздуха на электрическую прочность загрязненной изоляции .

ГЛАВА 3. Исследование развития разряда вдоль проводящей поверхности на моделях.
3.1. Основные процессы при развитии разряда.
3.2. Зависимость критического напряжения от различных факторов
3.3. Исследование скорости развития ПЧР вдоль проводящей поверхности
3.4. Некоторые особенности механизма развития разряда вдоль проводящей поверхности.
3.5. Расчет разрядных характеристик моделей. Влияние химического состава и толщины проводящего слоя
3.5.1. Влияние неравномерности распределения проводящего слоя на вольтсекундныс характеристики моделей
3.5.2. Развитие разряда при воздействии напряжения произвольной формы
3.5.3. Влияние состава и толщины проводящего слоя
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. Развитие разряда при длительном воздействии напряжения.
4.1. Особенности развития разряда вдоль загрязненной изоляции при длительном воздействии напряжения.
4.2. Исследование влияния конструкции аппаратных изоляторов на их характеристики
в загрязненном и увлажненном состоянии.
4.3. Зависимость разрядных напряжений от строительной высоты загрязненной изоляции.
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Оптимизация конфигурации ребер изоляторов.
ГЛАВА 6. Электрическая прочность загрязненной изоляции при кратковременном воздействии напряжения промышленной час готы и воздействии коммутационных импульсов
6.1. Электрическая прочность загрязненной изоляции при кратковременном воздействии напряжения промышленной частоты
6.1.1. Постановка вопроса и методика испытаний
6.1.2. Результаты исследований
6.1.3Модель для расчета разрядных напряжений загрязненных изоляторов при кратковременных воздействиях напряжения
6.2. Исследование характеристик аппаратной изоляции при воздействии коммутационных импульсов.
6.2.1. Особенности методики испытаний.
6.2.2. Разрядные напряжения аппаратных изоляторов класса 0 кВ при воздействии коммутационных импульсов различной формы.
6.2.3. Влияние принудительного распределения напряжения.
6.2.4.Особенности развития разряда вдоль изоляции высотой более 1 м.
6.2.5. Исследование крупногабаритной аппаратной изоляции
6.3. Выводы
ГЛАВА 7. Конструктивные и технологические особенности полимерных изоляторов.
7.1. Трекингостойкость полимерных материалов.
7.2. Основные принципы выбора конструкции ребер изоляторов.
7.3. Монолитность полимерных изоляторов
7.4. Электрическая прочность вдоль границы раздела полимерных изоляторов
7.5. Выводы
ГЛАВА 8. Рекомендации по выбору конструкций и габаритов внешней изоляции из условия загрязнения
8.1. Традиционные конструкции из фарфоровых и полимерных изоляторов
8.2. Пространственные изоляционные системы.
Литература


Отсутствуют достаточно определенные данные о соотношении разрядных напряжений загрязненных изоляторов при постоянном и переменном токах. Мало экспериментальных данных об электрической прочности загрязненных аппаратных изоляторов применительно к установкам СВН и УВН. Требуются дополнительные данные по влиянию давления воздуха на электрическую прочность загрязненных изоляторов. Исследования при коммутационных перенапряжениях. Многолетний опыт эксплуатации показал, что при обеспечении достаточной надежности изоляции при воздействии рабочего напряжения, перекрытия изоляции при коммутационных перенапряжениях практически исключаются ,. Однако этот вывод получен в основном из анализа данных о работе изоляторов с относительно простым профилем ребер. В соответствии с ПУЭ при применении изоляторов, у которых Л2. Данные по электрической прочности загрязненной изоляции при воздействий коммутационных перенапряжений важны для анализа неуспешных АГ1В, связанных с перекрытием изоляции при неблагоприятных метеорологических условиях. Поэтому появилось значительное количество работ, посвященных исследованию электрической прочности загрязненных изоляторов при кратковременных воздействиях напряжения. Учитывая, что методики таких исследований не нормированы и не являются общепринятыми в отличие от исследований при длительном воздействии напряжения, при рассмотрении соответствующих работ достаточное внимание будет уделяться особенностям применяемых методов исследований. В работе приводятся результаты исследования характеристик загрязненных изоляторов при грозовых 1,2 и коммутационных 0 мкс импульсах. Опыты проводились на длинностержневых изоляторах, на поверхность которых равномерным слоем распылялся загрязняющий раствор. Для создания неравномерности проводящего слоя в ряде опытов загрязнение с отдельных участков поверхности удалялось. Исследования показали, что характеристики изоляторов, покрытых равномерным слоем загрязнения, при воздействии грозовых импульсов практически не отличаются от характеристик сухих, чистых изоляторов. При коммутационных импульсах влияние равномерного слоя загрязнения также невелико. Однако, при наличии сухих поясов, которые в реальных условиях образуются вследствие воздействия рабочего напряжения, прочность заметно снижается как при грозовых, так и при коммутационных импульсах. При коммутационных импульсах положительной полярности снижение электрической прочности загрязненных изоляторов по сравнению с сухими чистыми изоляторами достигает . В работе приведены результаты исследований гирлянд изоляторов при воздействии коммутационных импульсов мкс. Исследования проводились в атмосфере соленого тумана. После того, как проводящий слой, образованный соленым туманом, стабилизировался примерно через минут, к гирлянде прикладывались коммутационные импульсы. Были получены зависимости ных разрядных напряжений изоляторов от солесодержания раствора. Для исследования влияния подсушки проводящего слоя за счет предварительного приложения рабочего напряжения в ряде опытов к гирлянде в течение минут прикладывалось переменное напряжение, близкое к наибольшему фазовому значению. После этого гирлянда отсоединялась от источника переменного напряжения и в течение 1с подключалась к генератору коммутационных импульсов. При этой методике также определялась зависимость разрядного напряжения от солесодержания раствора. Исследование показало, что предварительное приложение рабочего напряжения существенно снижает электрическую прочность загрязненной изоляции при воздействии коммутационных импульсов. Отношение разрядных напряжений при воздействии коммутационных импульсов к разрядным напряжениям при воздействии напряжения промышленной частоты коэффициент импульса Ки в данной работе получилось равным приблизительно 2,0 во всем исследованном диапазоне изменения степени загрязнения. В работе обнаружена зависимость разрядной напряженности от длины гирлянды при изменении последней от 5 до элементов разрядное напряжение, приходящееся на один элемент, снижалось с до кВ.