Изоляционные конструкции в электрических системах - Курсовая работа

Техника высоких напряжений раздел электротехники охватывающий изучение и применение электрических явлений, протекающих в различных средах при высоких напряжениях. Экономически целесообразно строить мощные электрические станции вблизи мест добычи топлива или на больших реках и получаемую электрическую энергию передавать (например, по проводам) в промышленные районы, иногда значительно удаленные от основных источников энергии. И здесь особую роль играет знание закономерностей зарождения и развития разрядов в диэлектриках (в изоляции). Изоляция разделяется на внешнюю (воздушные промежутки, внешние поверхности твердой изоляции или изоляторов, промежутки между контактами разъединителя, т.е. воздух и все, что находится в воздухе) и внутреннюю (изоляция обмоток трансформаторов и электрических машин, изоляция кабелей, герметизированная изоляция вводов, изоляция между контактами выключателя, т.е. эта изоляция отделена от окружающей среды корпусами и может быть газообразной, жидкой, твердой или комбинированной). Распределительные электрические сети (PC) напряжением 0,4-10 КВ в последние годы оснащаются электрооборудованием, аппаратами, устройствами, изоляторами и проводами, изготовленными на новой современной технической базе.Различают два вида атмосферного перенапряжения: перенапряжение прямого удара, возникающее при непосредственном поражении молнией токоведущих частей и индуктированное, возникающее при грозовом разряде вблизи установки или при поражении разрядом ее частей, нормально не находящихся под напряжением.Поэтому несущая конструкция молниеотвода должна иметь высокую механическую прочность, которая исключила бы в эксплуатации случаи падения молниеотвода на оборудование электростанций и подстанций. Для расчета радиуса защиты в любой точке защитной зоны, в том числе и на уровне высоты защищаемого объекта , используется формула: (4) где - поправочный коэффициент, равный 1 для молниеотводов высотой меньше 30 метров и равный для более высоких молниеотводов. Зоны защиты протяженных объектов в которых используется несколько молниеотводов, целесообразно, чтобы зоны их 100%-го поражения смыкались над объектом или даже перекрывали друг друга, исключая вертикальный прорыв молнии на объект защиты Расстояние (S) между осями молниеотводов должно быть равно или меньше величины, определяемой из зависимости: (5) Если у молниеотводах высотой до 30 метров, расположенных на расстоянии , наименьшая ширина зоны защиты равна нулю. Диагональ четырехугольника или диаметр окружности, проходящей через вершины треугольника, образованного тремя молниеотводами, по условиям защищенности всей площади должны удовлетворять зависимости: - для молниеотводов высотой меньше 30 м: (6)Стержневой молниеотвод предназначен для защиты подстанции шириной 35 м, длиной 55 м и высотой 7 м. Необходимо определить высоту и место расположения молниеотвода с учетом его допустимого приближения к объекту защиты, если ток молнии равен 170 КА, индуктивность молниеотвода - 1,5 МКГН/м и усредненная крутизна фронта волны тока - 24 КА/мкс, сопротивление заземления молниеотвода в импульсном режиме 30 Ом. Расчет высоты молниеотвода производится так, чтобы с одной стороны его общая высота и радиус защиты на высоте объекта были наименьшими, а с другой стороны исключалась вероятность вторичных перекрытий с молниеотвода на объект. По формуле (9) определим потенциал на молниеотводе в момент разряда на уровне высоты объекта: КВ Поэтому при установке молниеотводов на конструкциях ОРУ напряжением 35 КВ принимаются более жесткие меры для предупреждения обратных перекрытий изоляции при грозовых ударах в молниеотводы.Перевод нагрузки от массы провода на полимерные изоляторы пирующие тяги) при сдвоенных изолирующих подвесках в следующей последовательности на траверсу поднимают и закрепляют винтовой (гидравлический домкрат или винтовую стяжку с узлом крепления к траверсе полимерный изолятор (изолирующую тягу) Винтовая стяжка может располагаться и у провода, при этом она крепится к нижнему концу полимерного изолятора; электромонтер, находящийся на траверсе, соединяет верхний конец полимерного изолятора с домкратом или винтовой стяжкой, а электромонтер, находящийся у провода, с помощью домкрата и полимерного изолятора освобождает изолирующую подвеску от провода. При одинарной изолирующей подвеске применяют один или два полимерных изолятора с захватами за провода расщепленной фазы. При использовании двух полимерных изоляторов они устанавливаются с разных сторон от изолирующей подвески и крепятся к траверсе специальной балкой.Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем. Если через заземлитель пропустить ток, то на самом заземлителе и в точках земли, расположенных в непосредственной близости от

Содержание

Введение

1. Оценка защитного действия молниеотводов

1.1 Параметры стержневых и тросовых молниеотводов

1.2 Определение высоты и места расположения молниеотвода

1.3 Оценка амплитуды напряжения, действующего на гирлянду изоляторов при ударе молнии в провод

2. Расчет заземляющих устройств

3. Расчет воздушных линий на грозоупорность

3.1 Влияние тросов на величины индуктивных напряжений

3.2 Расчет удельного числа отключений линии

3.3 Определение расстояния между проводом и тросом

Заключение

Библиографический список

молниеотвод напряжение грозоупорность заземляющий

Техника высоких напряжений раздел электротехники охватывающий изучение и применение электрических явлений, протекающих в различных средах при высоких напряжениях. Высоким считается напряжение 250 в и выше относительно земли. Экономически целесообразно строить мощные электрические станции вблизи мест добычи топлива или на больших реках и получаемую электрическую энергию передавать (например, по проводам) в промышленные районы, иногда значительно удаленные от основных источников энергии. Передача больших электрических мощностей на далекие расстояния при низком напряжении изза потерь практически невозможна, поэтому с развитием электрификации растут и рабочие (номинальные) напряжения электрических сетей.

Поскольку основной причиной выхода из строя высоковольтного оборудования являются отказы изоляции, то наибольшие усилия направляются на сохранение ее в целостности. И здесь особую роль играет знание закономерностей зарождения и развития разрядов в диэлектриках (в изоляции).

В высоковольтном оборудовании используются газообразные, жидкие, твердые изоляционные материалы и их комбинации. Изоляция разделяется на внешнюю (воздушные промежутки, внешние поверхности твердой изоляции или изоляторов, промежутки между контактами разъединителя, т.е. воздух и все, что находится в воздухе) и внутреннюю (изоляция обмоток трансформаторов и электрических машин, изоляция кабелей, герметизированная изоляция вводов, изоляция между контактами выключателя, т.е. эта изоляция отделена от окружающей среды корпусами и может быть газообразной, жидкой, твердой или комбинированной). Распределительные электрические сети (PC) напряжением 0,4-10 КВ в последние годы оснащаются электрооборудованием, аппаратами, устройствами, изоляторами и проводами, изготовленными на новой современной технической базе. Эксплуатация таких сетевых объектов требует надежной системы защиты от грозовых перенапряжений с использованием современных технических средств. Разработка технических средств и методов защиты от перенапряжений PC связана с количественной оценкой параметров молнии и вероятного числа грозовых повреждений.

Наиболее распространенным диэлектриком в электрических системах служит обычный воздух, окружающий провода линий электропередачи и другие элементы внешней изоляции электрических систем (например, опорные, проходные и подвесные изоляторы). Удельная электрическая прочность воздуха (отношение пробивного напряжения к расстоянию между электродами) резко падает с увеличением расстояния между электродами, поэтому габариты линий электропередачи должны расти быстрее, чем растет номинальное напряжение. Это обстоятельство может положить предел увеличению рабочих напряжений воздушных линий электропередачи, который, по-видимому, составит около 1500 КВ по отношению к земле. Основной проблемой является создание надежной высоковольтной изоляции, которая имела бы минимальные конструктивные размеры и малую стоимость. Каждая изоляционная конструкция обладает определенными длительной и кратковременной электрическими прочностями, значения которых определяют габариты и стоимость изоляции. Кратковременная электрическая прочность изоляции характеризует ее способность выдерживать кратковременные повышения напряжения (перенапряжения), возникающие в электрических системах при различных переходных процессах (например, при включении или отключении отдельных элементов системы, при коротких замыканиях и т.д.) либо при ударах молнии в линии электропередачи или другие токоведущие части. Перенапряжения первого вида называются внутренними и обычно продолжаются сотые доли секунд. Перенапряжения второго вида называются грозовыми, их длительность не превышает десятитысячных долей секунд.