Aukštos įtampos technologija elektroje, augalų izoliacijos tipai ir izoliacijos derinimas

Aukštos įtampos technika

Aukštos įtampos inžinerija yra viena iš pagrindinių disciplinų daugelyje elektros, elektros ir elektrofizikos specialybių.

Jis plačiai naudojamas daugelyje šalies ekonomikos sektorių. Kalbant apie aukštos įtampos elektros energijos sistemas, ši disciplina tiria elektros izoliaciją ir izoliacijoje vykstančius procesus, kai juos veikia vardinė (darbinė) įtampa ir viršįtampis.

Aukštos įtampos įrenginiai, pagrįsti elektros izoliacijos procesų charakteristikomis, apima įrenginius, kurių vardinė įtampa viršija 1000 V.

Aukštos įtampos technikos kursas paprastai skirstomas į dvi dalis. Pirmoje dalyje nagrinėjami klausimai, susiję su dizainu, technologijomis, bandymais ir eksploatavimu. elektros instaliacijos izoliacija… Antroje dalyje nagrinėjamas viršįtampių atsiradimas elektros tinkluose ir jų ribojimo būdai.

Abi aukštos įtampos technikos dalys yra glaudžiai susijusios viena su kita, o bendras vienos ar kitos dalies problemų sprendimas turi būti vykdomas tarpusavio santykiuose.

Aukštos įtampos technologijos sprendžiamos problemos apima:

• elektrinis laukas esant aukštai įtampai;

• elektros išlydis ir bangavimas dielektrikuose;

• elektros izoliacija ir izoliacinės konstrukcijos;

• viršįtampių ir apsaugos nuo viršįtampių metodai;

• klausimus, susijusius su aukštos įtampos laboratorijų įranga, aukštos įtampos matavimais, izoliacijos ir izoliacinių konstrukcijų profilaktinio tikrinimo metodais, įžeminimo srovėmis ir įžeminimo įrenginiais.

Kiekvienas iš šių klausimų turi savo ypatybes ir nepriklausomą svarbą. Tačiau visi jie yra skirti išspręsti pagrindinę aukštos įtampos technologijos problemą - aukštos įtampos įrenginių patikimai veikiančios elektros izoliacijos sukūrimas ir užtikrinimas (šiltinimo konstrukcijų su techniškai ir ekonomiškai racionaliais izoliacijos lygiais sukūrimas).

Pavyzdžiui, dujų nuotėkis turi didelę nepriklausomą reikšmę, tačiau aukštos įtampos technologijose į juos atsižvelgiama pagal izoliacines savybes, nes dujų, ypač oro, yra visose izoliacinėse konstrukcijose.

Ši mokslinė disciplina atsirado kartu su pirmųjų aukštos įtampos įrenginių atsiradimu, kai elektros izoliacija pradėjo lemti jų veikimo patikimumą.

Kai augate įrenginių vardinė įtampa šiltinimo reikalavimai didėja.Šiuos reikalavimus didele dalimi lemia tie pereinamieji įvykiai, kurie atsiranda įvairiose elektros instaliacijos dalyse perjungiant grandines, įžeminimo gedimus ir kt. (vidiniai šuoliai) ir žaibo išlydžiai (atmosferos viršįtampiai).

Sprendžiant aukštos įtampos technikos problemas, prireikė specialių aukštos įtampos laboratorijų įvairių tipų ir formų aukštoms įtampoms gauti, taip pat aukštos įtampos matavimo prietaisų.

Todėl aukštos įtampos inžinerija laiko pagrindine šiuolaikinių aukštos įtampos laboratorijų įranga ir aukštos įtampos matavimais.

Be to, srovių srautas žemėje (pramoninis dažnis ir impulsas) atsižvelgiama į darbinių ir apsauginių įžeminimų, būtinų aukštos įtampos įrenginių veikimo režimams ir jų priežiūros saugumui užtikrinti, išdėstymo požiūriu. .

Aukštos įtampos inžinerija yra vienintelė akademinė disciplina, visapusiškai nagrinėjanti izoliacinių konstrukcijų veikimą elektros sistemose, todėl ji yra viena iš pagrindinių disciplinų visoms elektrotechnikos ir elektrotechnikos specialybėms.

Aukštos įtampos elektros instaliacijos izoliacijos tipai

Modernus elektros energijos sistemos, kurį sudaro daugybė elektrinių (AE, HE, GRES, TPP), pastočių, oro ir kabelinių elektros linijų, yra trys pagrindinės aukštos įtampos izoliacijos rūšys: stoties, pastotės ir linijos izoliacija.

Prie dujų izoliacijos apima elektros įrenginių, skirtų vidaus įrengimui, izoliaciją, tai yra besisukančių mašinų (generatorių, variklių ir kompensatorių), elektros prietaisų (jungiklių, ribotuvų, reaktorių ir kt.) izoliaciją. galios transformatoriai ir autotransformatoriai, taip pat elektros izoliacinės konstrukcijos vidaus įrengimui (kištukiniai ir atraminiai izoliatoriai ir kt.).

Pastotės izoliacijai apima išorinei instaliacijai skirtų elektros įrenginių izoliaciją (atviroje pastotės dalyje), t.y. galios transformatorių ir autotransformatorių, išorinių elektros prietaisų izoliaciją, taip pat išorinės instaliacijos elektros izoliacines konstrukcijas.

Linijos izoliacijai apima oro linijų izoliaciją ir kabelių linijų izoliaciją.

Aukštos įtampos įrenginių elektros izoliacija skirstoma į išorinę ir vidinę. Prie išorinės izoliacijos apima elektros izoliacinius įtaisus ir konstrukcijas ore, ir prie vidaus izoliacijos — prietaisai ir konstrukcijos skystoje arba pusiau skystoje terpėje.

Aukštos įtampos izoliacija lemia elektros sistemų veikimo patikimumą, todėl jai keliami elektros stiprio, kai veikiama aukšta įtampa ir viršįtampio, mechaninio stiprumo, atsparumo aplinkos poveikiui ir kt.

Izoliacija turi ilgą laiką atlaikyti darbo įtampą, taip pat smūgį įvairių tipų viršįtampių.

Išorinė izoliacija, skirta išoriniam įrengimui, turi patikimai veikti lyjant, sniegui, ledui, esant įvairiems teršalams ir pan. Vidinė izoliacija, palyginti su išorine izoliacija, paprastai turi geresnes darbo sąlygas.Kalnuotose vietovėse išorinė izoliacija turi veikti patikimai esant sumažintam oro slėgiui.

Daugelio tipų elektros izoliacinės konstrukcijos turi turėti padidintą mechaninį stiprumą. Pavyzdžiui, atraminiai ir rankovių izoliatoriai, rankovės ir kt. turi pakartotinai atlaikyti didelių elektrodinaminių jėgų poveikį trumpųjų jungimų metu, linijų izoliatoriai (girliandos) ir aukštos atramos elektros izoliacinės konstrukcijos - vėjo apkrova, nes vėjas gali sukurti didelį slėgį.

Pagalbos pagalba atliekamas izoliacijai pavojingų viršįtampių ribojimas įvairiais darbo režimais specialius apsauginius įtaisus.

Pagrindiniai apsauginiai įtaisai yra iškrovikliai, viršįtampių ribotuvai, apsauginės talpos, lanko slopinimo ir reaktyviosios ritės, žaibo iškrovikliai (lynas ir strypas), greitaeigiai grandinės pertraukikliai su automatiniais uždarymo įtaisais (AR).

Pagrįstos eksploatavimo priemonės padeda užtikrinti patikimą izoliacijos veikimą naudojant ribotuvus ir kitus apsauginius įtaisus, tai yra izoliacijos koordinavimas, periodinių profilaktinių izoliacijos bandymų organizavimas (siekiant nustatyti ir pašalinti susilpnėjusią izoliaciją), transformatorių neutralių įžeminimas ir kt. .

Izoliacijos koordinavimas

Viena iš pagrindinių problemų, kylančių projektuojant izoliaciją aukštos įtampos technologijose, yra vadinamosios apibrėžimas "Izoliacijos lygis", tai yra įtampa, kurią jis gali atlaikyti nepažeisdamas.

Elektros instaliacijos izoliacija turi būti atliekama esant tokiai elektrinio stiprumo ribai, kad nebūtų persidengimo (sunaikinimo) esant bet kokiai galimai viršįtampai.Tačiau ši izoliacija yra pernelyg sudėtinga ir brangi.

Todėl renkantis izoliaciją patartina ne eiti į jos elektrinio stiprumo ribą, o taikyti tokias apsaugos priemones, kurios, viena vertus, neleidžia atsirasti izoliacijai pavojingoms viršįtampio bangoms, ir, kita vertus, apsaugo izoliaciją nuo kylančių bangų...

Todėl izoliacija parenkama tam tikru lygiu, t. nurodyta iškrovos ir gedimo įtampos vertė, atsižvelgiant į apsaugos priemones.

Izoliacijos lygis ir apsauginės priemonės turi būti parinktos taip, kad izoliacija nesugriūtų veikiama įvairių formų viršįtampių, atsirandančių tam tikrame įrenginyje, ir tuo pačiu būtų minimalaus dydžio ir kainos.

Vadinamas priimto izoliacijos lygio ir apsaugos priemonių suderinimas su izoliaciją veikiančiais viršįtampiais izoliacijos koordinavimas.

Įrenginių, kurių įtampa yra 220 kV imtinai, izoliacijos lygius daugiausia lemia atmosferos viršįtampių reikšmės, t.y. jie yra žymiai didesni už vidinių viršįtampių reikšmes, o izoliacijos koordinavimas juose pagrįstas impulsų charakteristikomis.

330 kV ir aukštesnės įtampos įrenginių izoliacijos lygius daugiausia lemia vidiniai viršįtampiai, o izoliacijos koordinavimas juose – atsižvelgiant į galimus šių viršįtampių dydžius.

Izoliacijos koordinavimas labai priklauso nuo neutralaus įrenginio taško. Įrenginiams su izoliuota neutrale reikalinga aukštesnė izoliacija nei įrenginiams su kietai įžeminta neutrale.