Реферат: Исследование распределения напряжения по гирлянде изоляторов

Содержание

1 Введение… 3

2 Описаниеустановки… 4

2.1 Распределениенапряжения по элементам исправной гирлянды… 5

2.2 Распределениенапряжения по элементам гирлянды с поврежденными изоляторами… 5

2.3 Распределениенапряжения по элементам исправной гирлянды с экраном     5

3 Вывод… 6

1 Введение

Переменное и импульсное напряжения распределяется по изоляторамгирлянды неравномерно. С увеличением числа изоляторов в гирлянде неравномерностьвозрастает. Если не принять специальных мер, на линиях высокого напряжения (220кВ и более) часть изоляторов в гирляндах может оказаться под таким напряжением,что на этих изоляторах уже при рабочем напряжении и нормальных атмосферных условияхвозникнет корона, которая явится источником радиопомех и причиной коррозии арматуры,вызовет дополнительные потери энергии.

I11 = ωC1∙U11;

I21 = ωC2∙U21.

  />

Рисунок 1 — Гирлянда изоляторов(а) и её схема замещения (б) с выделенным участком, включающим первый и второй изоляторы(в)

Распределение напряжения по изоляторам гирлянды (рисунок1) можно определить с помощью её схемы замещения (см. рисунок 1, б). На этой схемеС0– собственные емкости изоляторов; С1 – емкости металлическихэлементов изоляторов относительно заземленных частей сооружения (опоры, заземленныхтросов и т.д.); С2 – емкости этих же элементов относительно частей установки,находящихся под напряжением (проводов, арматуры); R0– сопротивление утечки по поверхности изоляторов.

Обычно гирлянды комплектуются из однотипных изоляторов,собственные емкости которых C0= 30…70 пФимеют одинаковую величину. При чистой и сухой поверхности изоляторов R0>>1/ω C0. Поэтому распределение напряжения зависит только от емкостейC0, C1, и C2. Если быемкости C1 и C2 отсутствовали, напряжение распределялось по изоляторамравномерно. В реальных условиях C1 = 4…5 пФ и C2 = 0,5…1,0 пФ. Вследствие этого величины токов, протекающихчерез собственные емкости изоляторов C0, а значит и напряжения на изоляторах, оказываются неодинаковыми.

2 Описание установки

В лаборатории установлена восьмиэлементная гирлянда подвесныхизоляторов, напряжение на которую подается от высоковольтного трансформатора напряжения.Напряжение на гирлянде можно изменять от нуля до />кВ.

Регулирование напряжения проводится лабораторным автотрансформатором,во вторичную цепь которого последовательно включается реле тока и первичная обмоткавысоковольтного трансформатора напряжения. Напряжение, подводимое к первичной обмотке,измеряется вольтметром, установленным на пульте управления. Для предотвращения разрушениятрансформатора напряжения возможным током перекрытия гирлянды в цепь высокого напряжениявключается защитное сопротивление, ограничивающее ток до одного ампера.

/>

Рисунок 2 — Измерительная штангадля измерения напряжения на изоляторах и контроля их состояния

Для измерения напряженияна изоляторах гирлянды применяется специальная измерительная штанга (рисунок 2).Она состоит из изолирующей части, рассчитанной на соответствующее рабочее напряжениеи измерительных устройств и приспособлений.

2.1 Распределение напряженияпо элементам исправной гирлянды

N 1 2 3 4 5 6 7 8 ∑ 22 14 13 11 9 8 7 5 89 % 24.7 15.7 14.6 12.4 10.1 9 7.9 5.6 100

2.2 Распределение напряженияпо элементам гирлянды с поврежденными изоляторами

N 1 2 3 4 5 6 7 8 ∑ 25 14 13 11 9 8 80 % 31.25 17.5 16.25 13.75 11.25 10 100

2.3 Распределение напряженияпо элементам исправной гирлянды с экраном

N 1 2 3 4 5 6 7 8 ∑ 15 13 12 10.5 8.5 7.5 7 6 79.5 % 18.87 16.35 15.09 13.21 10.69 9.43 8.81 7.55 100

/>

1

  />

3

 

2

  />/>/>/>/>

3 Вывод

Элементы гирлянды, ближайшие к проводу, работают в болеетяжёлых условиях, чем остальные. Наименьшее напряжение приходится на изоляторы,находящиеся примерно в середине гирлянды, и немного повышенное – на изоляторы узаземлённого конца. Выравниванию распределения напряжения вдоль гирлянды способствуетприменение специальной арматуры в виде колец, «восьмерок» и «овалов», которые укрепляютсяв месте подвески провода и соединяются с ним. В результате напряжения на близкихк проводу изоляторах заметно снижаются, а на более удалённых – возрастают. В целомраспределение напряжения по элементам гирлянды становится более равномерным, чтов конечном итоге позволяет уменьшить число изоляторов и массогабаритные показателигирлянды. При повреждение части изоляторов, оставшиеся работают в более тяжелыхусловиях, аналогичных гирляндам с меньшим числом изоляторов.