Показано, що електрична міцність однонаправленого склопластика, який застосовується у високовольтних конструкціях, після впливу стискуючих і розтягуючих навантажень величиною більше 50% від руйнівної починає різко зменшуватись. Ця величина є найбільшою за критерієм недопустимого зменшення електричної міцності. Вимірювання електричної міцності після впливу стискуючих і розтягуючих навантажень є чутливим методом визначення початку структурних порушень у профільному склопластику під час його навантаження.

Досліджено розподіл енергії в різних зонах каналу слабкострумового (1 - 100 мА) пульсуючого розряду. З розподілу енергій одержано розподіл потенціалів у каналі. Встановлено, що рівні приелектродних падінь напруг відповідають значенням жевріючих розрядів, а рівні полів у стовпі - розрахунковим значенням як жевріючих, так і високовольтних дугових розрядів. Доведено, що зміною довжини та струму каналу можна змінювати фізичний режим розряду стосовно прикладних задач його використання.

Досліджено слабкострумовий високовольтний післякоронний розряд за постійних і пульсуючих струмів 20 - 100 мА, що за рівнем струмів відповідає електричним дужкам, які виникають на поверхні зовнішньої ізоляції ЛЕП і підстанцій перед мокророзрядними перекриттями. Одержано дані про змінювання напруг і напруженостей у стовпі розряду зі змінюванням величини струму та довжини каналу, а також про рівень падіння в приелектродних зонах, просторові розміри плазмового утворення, вплив маси та виду матеріалу електродів на параметри розряду.

Наведено узагальнений підхід до визначення імовірності пробою газової ізоляції у високовольтних пристроях. Числовий аналіз вміщує моделювання неоднорідного електричного поля, кількісне визначення характеристики шорсткості електродів, урахування розповсюдження електронних лавин, а також характеристик робочого газу та матеріалу електродів. Наведено порівняння результатів числових розрахунків з експериментальними дослідженнями високовольтних газових розрядників.

Розглянуто особливості моделювання високовольтної ізоляції конденсаторного типу; сформовано розрахункові моделі, на базі яких виконано дослідження запропонованого підходу щодо здійснення комплексної діагностики ізоляції під робочою напругою.

Індекс рубрикатора НБУВ: З241

Рубрики:

Ізоляція в техніці високої напруги (високовольтна ізоляція)

Шифр НБУВ: Ж69973 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Обгрунтовано методи й алгоритм оцінки технічного стану високовольтної ізоляції електроенергетичного обладнання на основі аналізу взаємозв'язків деградаційних процесів в електричній ізоляції, її теплового режиму з урахуванням експоненціального росту діелектричних втрат з температурою, а також сторонніх джерел тепла, дослідження теплового пробою електричної ізоляції та розробки статистичних методів обробки діагностичної інформації. Розв'язано задачу про розподіл температури в діелектриці з урахуванням сторонніх джерел тепла та зміни питомого опору за товщиною діелектрика. Розроблено інтегральний метод визначення тренда діагностичних параметрів у режимі реального часу. Розроблено методику визначення ступеня теплової стабільності ізоляції в стаціонарному режимі за запропонованими критеріями. Розроблено алгоритм технічного діагностування.

  Скачати повний текст

Приведены характеристики твердой, жидкой и комбинированной изоляции, применяемой в высоковольтных и изоляционных конструкциях (ИК). Рассмотрены разные формы разряда в изоляции, изложены эксплуатационные характеристики и методы испытания ИК. Описаны основные ИК электроэнергетических систем, определены условия их эксплуатации и испытания. Внимание уделено воздушным и кабельным линиям электропередачи. Представлены правила выбора изоляции воздушных линий, освещены условия коронирования на проводах и особенности выбора проводов по условиям потерь на корону и радиопомехам, дуговые замыкания в контексте их ликвидации с помощью автоматического повторного включения и дугогасящих катушек. Даны характеристики станционных изоляторов, выключателей, трансформаторов тока, конденсаторов, силовых трансформаторов и генераторов в сопоставлении с координацией изоляции, выбором испытательных напряжений оборудования на основе допустимых воздействующих перенапряжений.

Исследованы электрические характеристики коронного разряда в системе электродов иглы - плоскость при расположении остриев игл против плоскости с одинаковым шагом в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Определена оптимальная величина шага игл, соответствующая максимальному току короны, изучено влияние нарушения такого их расположения. Четырехкратное увеличение расстояний между рядами игл по отношению к их шагу в рядах приводит к снижению тока коронного разряда в 1,5 - 1,6 раза.

Развит подход по оптимизации электрогидроимпульсных технологий и выбору соответствующих режимов работы высоковольтных емкостных источников энергии на базе решения обратных задач. Предложена математическая модель для синтеза высоковольтных емкостных источников энергии, реализующих конкретные электрогидроимпульсные технологии. Приведены результаты расчётов.

Геометрические параметры и число воздушных включений в твердой изоляции определяются на основании решения уравнения Вольтерра только в случае монотонного изменения дифференциальных амплитудных спектров (ДАС) импульсов частичных разрядов. В противном случае определяются усредненные параметры воздушных включений. Оценка качества твердой изоляции осуществляется путем представления совокупности ДАС в двойном логарифмическом масштабе. Сравнение семейств ДАС выполняется по ширине полосы спектров частичных разрядов без математической обработки.

З метою визначення раціональних розмірів електродних систем голчастих електрокоронних іонізаторів аналітично розглянуто вплив розташування голок у коронуючому електроді на струм коронного розряду: одержано залежності коефіцієнта екранування першого ряду голок другим, першого ряду голок третім та другого ряду голок третім від прикладеної до електродів напруги та відстані між електродами; експериментально одержано коефіцієнти цих залежностей та побудовано відповідні графічні залежності. Встановлено, що напруга, прикладена до електродів, не впливає на коефіцієнт екранування. Екранування в голчастих електродних системах може бути зменшено шляхом оптимізації відстані між заземленим та коронучим електродами.

Выявлена связь параметров электровзрывающихся проводников с длительностью паузы тока, которая определяет быстродействие коммутаторов, формирующих мощные полиимпульсные излучения наносекундной длительности.

Досліджено електродинамічну стійкість деревини хвойних порід до прямої дії на неї великого імпульсного струму лінійної блискавки. Розроблено теоретично та дослідно обгрунтований розрахунково-експериментальний підхід щодо визначення основних тепло- та електрофізичних характеристик сильнострумних плазмових каналів повітряних і підводних іскрових розрядів, що виникають у процесі проходження великих імпульсних струмів лінійної блискавки у зазначених середовищах деревини. Одержано розрахункові співвідношення для знаходження часу настання у розрядному колі високовольтного генератора струму блискавки повітряного електричного вибуху у деревині металевого провідника, амплітудно-часових параметрів імпульсу перенапруги та критичного значення інтеграла струму. Розроблено дві нові електродинамічні моделі руйнування деревини хвойних порід у разі проходженні вздовж неї великого імпульсного струму лінійної блискавки. Одержано та експериментально підтверджено розрахунковий критерій електродинамічної стійкості для "живої" та "мертвої" деревини хвойних порід до прямої дії на неї великого імпульсного струму блискавки природного та штучного походження.

Показана роль электроизоляционной техники в развитии электротехнической промышленности и энергетики. Раскрыта сущность понятия об электроизоляционной конструкции. Изложены основные виды электроизоляционных конструкций и требования к ним. Приведены шкала номинальных напряжений генераторов и приемников электрической энергии, нормы испытательных напряжений, грозовых и внутренних перенапряжений. Охарактеризовано влияние на эксплуатационные характеристики электромагнитных полей, тепловых и механических воздействий. Рассмотрено воздействие атмосферных условий, химических, радиационных и биологических факторов. Освещены особенности работы изоляции в условиях понижения давлений, низких температур, тропического климата.

Описан измеритель разности тангенсов углов диэлектрических потерь и отношения емкостей высоковольтной изоляции, находящейся под действием рабочего напряжения. Обеспечено подавление помех от напряжений между точками заземления объектов и измерителя за счет гальванической развязки цепей питания и управления измерительных каналов. Исключены измерительные трансформаторы тока, благодаря чему снижена погрешность измерения тангенса угла потерь.

Представлен анализ особенностей мониторинга технического состояния основной изоляции трансформаторов тока и вводов с точки зрения выбора диагностических параметров, описаны результаты измерения характеристик частичных разрядов в изоляции трансформаторов тока и вводов различными приборами и сделаны выводы по целесообразности контроля этих параметров, а также предложен подход к измерению характеристик частичных разрядов в изоляции при эксплуатации вводов и трансформаторов тока, предложен подход к использованию полученных значений диагностических параметров для оценки остаточного ресурса высоковольтных трансформатора тока и вводов.

Розглянуто особливості побудови, роботи та досліджень одного з видів високотемпературної електричної ізоляції з робочою температурою до 2000 C. Дослідження проведено на діючому МГД генераторі та за допомогою спеціально розроблених модельного вузла ізоляції і пристрою для безперервного вимірювання та запису опорів і електричної міцності ізоляції. Досліджено величини опору епектричної ізоляції електродів відносно заземленого корпусу каналу та опору міжелектродної ізоляції в процесі зміни режимів роботи МГДГ. Встановлено, що опір міжелектродної ізоляції визначається її поверхневим опором. Його величина залежить від виду газової атмосфери в каналі: окислююча підвищує поверхневий опір, відновлююча його знижує. При температурах, вищих за ~ 1300 C, поверхневий опір починає більше визначатися властивостями матеріалу діелектрика.

На основі теорії електрофізичних явищ у діелектриках розглянуто основні залежності, що характеризують процеси у високовольтній ізоляції. Систематизовано сучасні методи визначення стану електроустаткування. Наведено рекомендації щодо прогнозування залишкового ресурсу ізоляційних конструкції в експлуатації. Викладено загальні питання неруйнівних та руйнівних випробувань електроустаткування з урахуванням технічного стану, терміну його служби та результатів діагностування.