Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Линии электропередачи 345 кВ и выше

Испытание загрязнений - Линии электропередачи 345 кВ и выше

Оглавление
Линии электропередачи 345 кВ и выше
Исследовательский центр УВН
Коронный разряд на ЛЭП
Потери на корону
Влияние состояния поверхности проводов и атмосферных условий на корону
Оценка эффектов короны на однофазной линии
Импульсная корона
Радио- и телевизионные помехи
Проектирование конструкций проводов с учетом радиопомех
Генерация радиопомех на линиях
Проектные материалы по радиопомехам
Проектные данные по телевизионным помехам от линий
Радиопомехи от подстанций
Ограничение радиопомех
Акустический шум
Оценка неприятных ощущений от акустического шума
Конструкция провода и акустический шум
Генерация шума проводами
Данные для расчета акустического шума от ВЛ
Акустический шум от короны
Способы уменьшения акустического шума
Корреляция между шумом, радиопомехами и потерями на корону
Потери на корону
Потери на корону при плохой погоде
Определение потерь на корону
Потери на корону при сильном дожде
Сравнение потерь на корону с активными потерями
Линейная изоляция на напряжение промышленной частоты
Обследование загрязнений
Испытание загрязнений
Исследования загрязнений по программе УВН
Механизм поверхностного пробоя загрязненной изоляции
Расчет изоляции при загрязнениях
Линейная изоляция при коммутационных перенапряжениях
Техника испытаний поверхностного пробоя коммутационным импульсом
Пробивные напряжения стержневых промежутков коммутационным импульсом
50%-ное напряжение промежутка «окно в опоре»
50%-ное напряжение гирлянд изоляторов при коммутационных перенапряжениях
Расстояния до заземленных объектов в центре пролета по условиям коммутационных перенапряжений
50%-ное напряжение при коммутационных перенапряжениях и выбор подстанционной изоляции
Приведение данных поверхностного пробоя к стандартным условиям
Влияние конструкции промежутка на пробивное напряжение при коммутационных перенапряжениях
Влияние влажности; приведение к стандартным условиям
Влияние относительной плотности воздуха на пробивное напряжение
Влияние дождя на пробивное напряжение
Изоляция параллельных промежутков
Приложения 1
Электростатическое влияние
Влияние электрического тока на людей и животных
Оценка токов и напряжений для автомобилей
Поведение людей и животных в сильном электрическом поле
Воспламенение горючего
Электростатическая индукция на параллельных проводах
Электростатическое поле на подстанции
Выбор воздушных промежутков для линий УВН и СВН
Список литературы
    1. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Методы испытания загрязнений можно грубо разделить на три категории: при соленом тумане, при влажном загрязнении, при чистом тумане. Краткое описание каждого метода приведено в табл. 6.4.1. Существенное различие указанных методов испытаний зачастую приводит к противоречивым результатам. Например, изолятор, имеющий высокие показатели при одном виде испытаний, может иметь худшие показатели при другом.
Обоснованность метода испытания. Любой метод испытаний должен соответствовать действительным условиям загрязнения. Однако из-за невозможности имитировать полностью все естественные условия это требование должно относиться только к наиболее важным условиям, определяющим поверхностный пробой изоляции. В принятых методах испытаний имеют место существенные различия в выборе состояния поверхности изолятора. Как следует из табл. 6.4.1, испытания в соленом и чистом тумане, а также все виды испытаний при увлажненном загрязнении производятся с учетом того, что поверхность загрязненного изолятора в момент приложения напряжения увлажнена и обладает проводимостью, хотя в некоторых испытаниях при чистом тумане производится увлажнение туманом сухих изоляторов, находящихся под напряжением. Различные условия также принимаются при выборе способа нанесения загрязнения на поверхность изоляторов.

Способ испытаний

Условия загрязнения

Время до пробоя или длительность испытаний

Состояние поверхности при испытаниях

Примечания

В соленом тумане

Загрязнение и влага вносятся одновременно. Степень загрязнения определяется количеством соли в растворе

Время испытаний 1 ч

Сопротивление, определяемое образованием проводящего слоя на поверхности, близко к активному

Пробивное напряжение изменяется линейно с изменением длины гирлянды

При влажном загрязнении: Легкая смесь

Степень загрязнения определяется количеством сухого загрязнения

Пробой через 20— 30 с

Сопротивление активноемкостное при слегка высохшей поверхности

Маленькие диски лучше, чем большие

Тяжелая
смесь

Степень загрязнения определяется поверхностной проводимостью

Пробой в диапазоне до 4—5 с

Поверхность влажная, в момент пробоя сопротивление практически имеет начальное значение

Пробивное напряжение примерно пропорционально длине пути утечки

В чистом тумане: Медленное увлажнение

Степень загрязнения определяется количеством сухого загрязнения

Время испытания 2 ч. Пробой обычно происходит через 1 ч

Поверхность от сухой до влажной, сопротивление активно-емкостное

Пробивное напряжение изменяется нелинейно с изменением длины; большие диски лучше маленьких

Быстрое
увлажнение

То же

Время испытаний 30—60 мин. Пробой обычно происходит через 30 мин

Поверхность от сухой до влажной, сопротивление примерно активное, определяемое процессом быстрого увлажнения

Пробивное напряжение изменяется линейно с изменением длины; путь утечки — основной параметр

 

Например, при испытаниях в соленом тумане загрязнение наносится на изоляторы одновременно с влагой, в то время как при других способах испытаний они наносятся в разные периоды времени.
Методы испытаний, применяемые на практике. Способ испытаний, полностью имитирующий действительные условия эксплуатации, по многим причинам является неприемлемым. С инженерной точки зрения исследования должны проводиться в течение ограниченного времени, определяемого сроками строительства. Изготовители обращают особое внимание на воспроизводимость результатов испытаний. Электрическая прочность не должна меняться во времени и в зависимости от лаборатории. Поэтому для ограничения разброса результатов испытаний желательно иметь упрощенный способ их проведения. В основном упрощения должны снизить длительность испытаний и их стоимость (последнее особенно важно). Значение этой проблемы возрастает с увеличением длины гирлянд изоляторов, т. е. с увеличением напряжения.
Метод испытания загрязнений разработан на основе компромиссного решения всех вышеперечисленных требований. Любой метод, конечно, имеет недостатки. При некоторых способах испытаний при влажных загрязнениях удовлетворяются требования простоты и воспроизводимости результатов. Кроме того, они являются наиболее тяжелыми для некоторых типов изоляторов. Однако необходимость точного воспроизведения природных условий является дискуссионной. С другой стороны, метод, имеющий исследовательский характер, более сложен, имеет большую дисперсию результатов и требует большего времени. Эти проблемы неизбежно возникают при попытках повторить природные условия.
Методы испытаний. Одним из широко применяемых методов является испытание при соленом тумане [6.10, 6.11]. Этот метод в окончательном виде был предложен как результат совместной работы СЭДБ (Великобритания), ЭДФ (Франция) и ЭНЭЛ (Италия). Изолятор находится под напряжением, значение которого поддерживается постоянным в течение испытания, и подвергается воздействию соленого тумана (степень насыщения солью которого выражается в килограммах соли на 
кубический метр раствора), создающего требуемый уровень загрязнения. Применяемые значения степени насыщения обычно представляют собой ряд геометрической прогрессии в диапазоне 2,5—160 г/м3. Капли тумана распыляются сжатым воздухом через форсунку с множеством выпускных отверстий.
Типы изоляторов
Рис. 6.4.1. Типы изоляторов, характеристики которых сравниваются в табл. 6.4.2.
Наибольшую степень насыщения солью, которую выдерживает изолятор в трех испытаниях из четырех при длительности каждого 1 ч, принято называть выдерживаемой засоленностью, и этот параметр рассматривают как критерий качества.
Обоснованность проведения испытаний в соленом тумане была подтверждена испытаниями с естественными загрязнениями. Был выбран ряд изоляторов различных типов (рис. 6.4.1) с целью испытания их в разных лабораториях. Затем были получены их относительные характеристики путем регистрации импульсных токов утечки на изоляторах с естественными загрязнениями. Затем те же изоляторы были испытаны способом соленого тумана и степень их качества оценена выдерживаемой степенью насыщения солью. При испытаниях в соленом тумане существует линейная зависимость между максимальным током утечки и степенью насыщения тумана солью. Поэтому сравнение характеристик изоляторов (табл. 6.4.2) проводилось по току утечки. Как видно, в основном существует хорошая корреляция между полученными результатами испытаний.
T а б л и ц а 6.4.2


Естественные условия

Соленый туман

Тип изолятора

Показатель качества

Выдерживаемая засоленность, г /л

Показатель качества

А

3

10—7

3

В

2

20—7

2

С

1

225—160

1

D

5

20—5

5

Е

6

7-5

6

F

4

14

4

Испытания при увлажненном загрязнении. В этих испытаниях изоляторы загрязняются опрыскиванием загрязняющей смесью. Напряжение прикладывается через 3—5 мин после завершения процедуры загрязнения, пока изоляторы еще влажные. В одном варианте таких испытаний напряжение поднимается до тех пор, пока не произойдет поверхностный пробой, в другом оно равномерно увеличивается до предусмотренного значения и затем держится постоянным до момента, когда произойдет поверхностный пробой или поверхность изолятора высохнет и исчезнет искрение.
Обычно для загрязнения используют два типа жидкой глины. Один содержит 40 г каолина на литр воды и различное количество соли, необходимое для создания нужной плотности солевого отложения на поверхности изолятора. Другая смесь содержит материалы с высокой вязкостью и образует тонкий проводящий слой, который может длительное время стабильно сохранять состояние увлажненности. Первая смесь имеет сходство с применяемой в Японии [6.12], а вторая аналогична используемой в США [6.13]. В некоторых испытаниях выдерживаемое напряжение определяется как напряжение, которое трижды выдерживается без поверхностного пробоя. Другой используемый критерий состоит в статистическом анализе результатов, распределение которых аппроксимируется нормальным законом. При   этом за основу принимается уровень 1,6 а (5%-ная вероятность перекрытия).
Было найдено, что длинностержневые и штыревые изоляторы при загрязнении раствором с легкой или тяжелой глиной имеют относительно высокую электрическую прочность. Для раствора с тяжелой глиной это можно объяснить проводимостью поверхностного слоя, в то время как для легкой глины этого сделать нельзя. При применении раствора с тяжелой глиной на противотуманных изоляторах всех типов всегда получаются хорошие характеристики, так как в этих условиях его эксплуатационные качества улучшаются с увеличением длины пути утечки [6.14]. Метод испытания при влажном загрязнении имеет преимущества по отношению к другим методам из-за простоты его осуществления и низкой стоимости.
Метод испытаний в чистом тумане. Существуют два варианта этого метода испытаний. В первом изоляторы сначала загрязняются, высушиваются и затем увлажняются в чистом тумане. Испытуемое напряжение прикладывается к изолятору, когда сопротивление утечки достигает наименьшего значения. Этот метод главным образом применяется в ФРГ [6.15]. Он может считаться одним из вариантов метода испытаний при влажном загрязнении.
Во втором варианте напряжение прикладывается к сухому загрязненному изолятору и затем создаются условия увлажнения. Этот метод можно считать наиболее приближенной имитацией естественных условий, однако он более сложен, чем другие [6.16—6.18]. Именно этот метод применяется для ВЛ УВН, в котором для увлажнения используется пар. Процесс увлажнения поверхности изолятора при таких испытаниях является основным фактором. В условиях медленного увлажнения водяным паром, применяемого в проекте УВН, поверхностное сопротивление постепенно изменяется с изменением степени увлажнения изолятора, влажности воздуха, а также под действием тока утечки, высушивающего изоляцию [6.19]. Влияние нагрева может не проявляться, если скорость увлажнения достаточно высока и перекрывает высушивающее действие тока, утечки. Нелинейность зависимости электрической прочности изоляции от ее длины определяется наличием термоэффекта на каждом изоляторе в длинной гирлянде.
Поэтому линейность проявляется, когда применяется туман, обеспечивающий условия быстрого увлажнения [6.18]..
Обсуждение методов испытаний. Необходимо ясно понимать, чем отличаются друг от друга методы испытаний загрязненной изоляции. Каждый метод испытания имитирует различные явления. Фактор, важный для одного метода, может оказаться второстепенным для другого. Например, использование различных материалов в загрязняющей смеси иногда изменяет механизм поверхностного пробоя при испытаниях с увлажненным загрязнением. В испытаниях же в чистом тумане изменение загрязняющей смеси приводит только к изменению условий, но не изменяет механизм поверхностного пробоя. Условия увлажнения являются наиболее важным фактором при испытаниях в тумане и не являются таковым при испытаниях с влажными загрязнениями.
Методы испытаний в соленом тумане, в чистом тумане или при мокром загрязнении не могут быть взаимозаменяемыми. Поэтому не следует обсуждать уровень качества различных изоляторов, испытанных разными методами. Для практики важно выбрать метод испытаний, который хорошо имитирует условия эксплуатации.
Метод испытаний в соленом тумане не считается хорошей имитацией поверхностного пробоя при загрязнениях, присущих США, где пробои обычно происходят при отложениях загрязнений с последующим увлажнением.
Испытания при влажных загрязнениях, очевидно, являются хорошей имитацией поверхностного пробоя гирлянды изоляторов, которая была полностью увлажнена на обесточенной линии. С другой стороны, условия медленного увлажнения являются существенным компонентом при поверхностных пробоях в тумане и при росе.



 
« Ликвидация аварий в главных схемах станций и подстанций   М 416 измеритель сопротивления заземления »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.