Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Электрическая прочность междуфазовых полимерных распорок ВЛ

Электрическая прочность междуфазовых полимерных распорок ВЛ

 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕЖДУФАЗОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ РАСПОРОК ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПОВЫШЕННОЙ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

  1. И. БЕРГМАН, канд. техн. наук, С. И. ВЯЛОВ, ннж.,
  2. М. ЮЛЬЧИЕВ, канд. техн. наук

Таджикский научно-исследовательский отдел энергетики

При разработке воздушных линий электропередачи (ВЛ) высокого напряжения, пропускная способность которых повышается путем сближения проводов фаз до минимального расстояния, определяемого электрической прочностью воздушного промежутка, возникает необходимость установки междуфазовых изоляционных распорок. В качестве такого элемента ВЛ повышенной пропускной способности наиболее целесообразно использование полимерных изоляторов. В связи с этим были проведены исследования электрической прочности воздушного промежутка между фазами с плоско вертикальным расположением проводов, описанным в [1]. при наличии в промежутке гладких стеклопластиковых распорок с фторопластовым покрытием, разработанных в ЛПИ им. М. И. Калинина.
Исследования проводились при воздействии апериодических импульсов напряжения положительной полярности с временными параметрами 250/2500 мкс. Воздушный промежуток длиной 2 м между фазами, одна из которых была заземлена, макетировался проводом АС-50 с шестикратным расщеплением в фазе при шаге расщепления 0,2 м и длине проводов 8 м. Для ликвидации разрядов с концов провода они были снабжены расходящимися шлейфами длиной 4 м. Испытательное напряжение подводилось к макету четырехкратно расщепленным шлейфом из провода диаметром 4 мм. Напряжение на промежутке измерялось двумя параллельными емкостными делителями напряжения, запоминающим осциллографом С8-2 и измерителем амплитуды напряжения на базе цифрового вольтметра с детекторной приставкой. Система измерений градуировалась разрядником с диаметром шаров 1,5 м. Путь развития искрового разряда определялся по статическим фотографиям. Параметры атмосферного воздуха изменялись в следующих пределах: давление 92—93 кПа (высотная отметка испытательной площадки 850 м над уровнем моря), температура 15—25 °С, абсолютная влажность 7—11 г/м3.
Характеристики электрической прочности — 50 %-ное разрядное напряжение U0,5 и стандарт зависимости вероятности перекрытия от амплитуды воздействующего напряжения (кривой эффекта) σ определялись по 3—5 точкам при воздействиях на каждой ступени напряжения не менее 50. В случае появления искажений кривых эффекта (отклонений от нормального распределения) число ступеней напряжения увеличивалось до 7—15.
Воздушный двухметровый промежуток между плоскими фазами обладает большой электрической прочностью U0,5 =840-:-850 кВ, средняя разрядная напряженность Ер>4 кВ/см, что наряду с весьма малой величиной стандарта кривой эффекта σ=0,5-:-0,8 % указывает на высокую однородность распределения электрического поля в промежутке.
Внесение в промежуток полимерной распорки, лишенной металлических оконцевателей, не оказало влияния на электрическую прочность. Искровой разряд происходит исключительно между проводами фаз. При наличии оконцевателей, локально искажающих электрическое поле в промежутке, начиная с их вылета по отношению к кромке проводов около 5 см, искровой разряд начинает развиваться и вдоль распорки. Чередование разрядов распределяется следующим образом: при малых вероятностях — вдоль распорки, при больших вероятностях — между проводами фаз. Стандарт σ возрастает до 1,5—2 %, что связано с появлением бинормального характера кривой эффекта аналогично результатам исследований опорных изоляционных конструкций [2, 3], когда определенное положение
экранирующей арматуры относительно верхнего фланца приводит к возможности существования двух путей развития разряда.
Удлинение оконцевателей сверх 5 см приводит к разрядам только вдоль распорки. 50 %-ное разрядное напряжение в этом случае заметно ниже, чем у чисто воздушного промежутка между фазами (на 120—150 кВ при реальной длине оконцевателей с учетом установочной арматуры), а стандарт σ остается на уровне 1,5-2 %.
Сохранить разрядное напряжение таким же, как у чистого воздушного промежутка между фазами, позволяют меры по выравниванию распределения электрического поля по длине распорки [4].

Кривые эффекта чисто воздушного промежутка (1), промежутка с составной распоркой без экранов (2) и с экранами на оконцевателях (3)

В частности, установка на оба оконцевателя тороидальных экранов диаметром 0,2 м, разработанных в ЛПИ им. М. И. Калинина, с заглублением исключает появление разрядов вдоль распорки при реальной длине оконцевателей 0,13—0,15 м.
Исследовано влияние на электрическую прочность междуфазового промежутка полимерной распорки, аналогичной по конструкции распорке РМИ-110-2, производимой СКТБ ВПО «Электросетьизоляция (г. Славянск). Распорка состоит из двух частей, соединенных металлической вставкой длиной 0,35 м. Наличие изолированной токопроводящей вставки в середине промежутка приводит к снижению U0,5 примерно на 10 %. Аналогичное уменьшение электрической прочности изоляционной конструкции отмечается в [5] в случае наличия в гирлянде ВЛ нулевых фарфоровых изоляторов.
Кривая эффекта промежутка с составной распоркой представлена на рисунке. При малых и больших вероятностях так же, как при отсутствии вставки, разряды происходят соответственно вдоль распорки и между проводами фаз. В переходной области вероятности перекрытия 0,4—0,6 начинает происходить чередование разрядов, но провал в кривой эффекта соответствует разрядам исключительно вдоль распорки. Подобное искажение кривой эффекта отмечено в исследованиях, проводимых СибНИИЭ; в них рассматривалась возможность повышения электрической прочности опорных изоляционных конструкций, снабженных двойным тороидальным экраном, один из тороидов которого был изолирован. При этом влияние на разрядный процесс изолированного токопроводящего элемента объясняется наведением на нем определенного потенциала за счет емкостной связи. Коронируя, изолированный элемент внедряет в промежуток объемный заряд, накапливая на себе заряд, противоположный по знаку, что приводит к перекрытию на него с высоковольтного электрода.
Установка тороидальных экранов на оконцеватели составной распорки не привела к положительному результату (рисунок). Аппроксимация кривых эффекта определенным распределением не производилась. Для оценки U0,5 и о отдельные опыты дублировались по методу "вверх — вниз" в соответствии с ГОСТ 1516,2-76. В результате установлено, что стандарт о воздушного промежутка при наличии в нем составной распорки может достигать 20 %.

ВЫВОДЫ

  1. Если в ВЛ повышенной пропускной способности междуфазовые полимерные распорки не снабжены экранирующей арматурой, междуфазовое расстояние должно выбираться с учетом понижения распорками электрической прочности при коммутационных перенапряжениях. При экранировке оконцевателей наличие распорок может не учитываться при оценке междуфазового расстояния.
  2. Следует избегать использования в ВЛ повышенной пропускной способности составных полимерных распорок, части которых соединены металлической вставкой. В противном случае выдерживаемое напряжение междуфазового промежутка может оказаться пониженным на 30 %.

Список литературы

  1. Александров Г. Н. Воздушные линии электропередачи повышенной пропускной способности // Электричество. 1981. № 7 С 1—6.
  2. Кокуркин Б. П., Слуцкин Л. С. Разрядные характеристики опорной пирамидальной конструкции // Электричество. 1975. № 11. С. 70—72.
  3. Александров Г. Н., Сергеев А. С. Оптимальное экранирование опорных изоляционных конструкций электрических аппаратов // Электричество. 1980. № ||. С. 12—17.
  4. Александров Г. Н., Камалов Ш. М., Соловьев Э. П. Конструктивные меры повышения надежности стеклопластиковых изоляторов // Электрические станции. 1975. № 9. С. 49—52.
  5. Артемьев Д. Е., Тиходеев Η. Н., Шур С. С. Координация изоляции линий электропередачи. М.— Л.: Энергия, 1966.
Метки: ВЛ |
 
« Электрическая изоляция в районах с загрязненной атмосферой   Электрические аппараты автоматического управления »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.