Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> СИГРЭ-72 - Подстанции переменного тока

Ячейка полюса выключателя, исследования изоляции КРУЭ для подземных гидроэлектростанций в Норвегии - СИГРЭ-72 - Подстанции переменного тока

Оглавление
СИГРЭ-72 - Подстанции переменного тока
Приспособление подстанций к окружающей местности
Снижение шума от трансформаторных подстанций
Предотвращение загрязнения почвы на подстанциях трансформаторным маслом
Способы ограждения ошиновки и оборудования, находящихся под напряжением
Безопасные расстояния в неогражденных установках
Воздействие электрического поля 500 и 750 кВ на персонал и средства защиты
Электрическое поле на подстанциях 500 и 750 кВ
Гигиеническое нормирование воздействия электрического поля 500 и 750 кВ
Средства защиты и мероприятия по охране труда от воздействия электрического поля 500 и 750 кВ
Автоматическое проектирование ЛЭП и подстанций
Автоматическое проектирование подстанций
Обзор международного опыта монтажа и эксплуатации КРУ
Применяемые в КРУ изоляционные материалы и их выбор
Параметры газа в КРУ, деление на отсеки, дугообразование, эксплуатационная безопасность
Транспортировка, монтаж, испытания и ввод в эксплуатацию КРУ
Результаты и опыт применения КРУЭ 220 кВ
Испытания и ввод в эксплуатацию КРУЭ 220 кВ
Опыт эксплуатации КРУЭ 220 кВ, выключатели нагрузки
КРУЭ для подземных гидроэлектростанций в Норвегии
Ячейка полюса выключателя, исследования изоляции КРУЭ для подземных гидроэлектростанций в Норвегии
Опыт эксплуатации прототипов КРУЭ для подземных гидроэлектростанций в Норвегии
Конструкция КРУЭ 420 кВ
Конструкция КРУЭ 420 кВ - утечка элегаза, внутренние повреждения
КРУЭ 420 кВ - Конструкция выключателя и системы подачи газа
Разработка мини-КРУ 500 кВ
Использование в сетях мини-КРУ 500 кВ, данные элементов
Конструкция мини-КРУ 500 кВ, система контроля газа
Эксплуатационные и сейсмические испытания мини-КРУ 500 кВ
КРУЭ более 1000 кВ
Проблемы перенапряжений КРУЭ более 1000 кВ

Ячейка полюса выключателя

На рис. 3 показан поперечный разрез полюса ячейки. Все находящиеся под напряжением части полностью закрыты газонаполненными кожухами из алюминиевого сплава, к которым болтами прикреплены фланцы. Уплотнения во фланцах выполнены из двойных резиновых колец, что дает возможность обнаруживать утечку газа между кольцами.
Токопроводы выполнены из алюминия, а соединения между токоведущими частями внутри КРУ выполнены с помощью скользящих контактов из меди, компенсирующих изменения длины шин и упрощающих монтаж.
Разъединители, заземлители, сборные шины, ответвления и колена имеют универсальные кожухи с тремя или четырьмя фланцами.
Поперечный разрез полюса КРУ
Рис. 3. Поперечный разрез полюса КРУ.
1 — выключатель; 2 — разъединитель; 3 —сборные шины; 4 — заземлитель; 5 — концевая кабельная муфта; 6 — опорный изолятор.
3.1.           Опорные изоляторы. Во фланцах смонтированы жесткие конические опоры из литой эпоксидной смолы для поддержки и изоляции от заземленного корпуса всех находящихся под напряжением частей. Некоторые из опор газонепроницаемы и делят каждую фазу на изолированные отсеки, что упрощает обслуживание, ремонт и расширение установки. Давление газа в каждом отсеке измеряется контактным манометром.

  1. Выключатель. Рабочие давления в элегазовой выключателе как в изолирующем слое, так и в дугогасительной камере одинаковые и равны 5 бар при температуре 20 °С [Л. 1]. Дугогасительная камера помещена внутри алюминиевого кожуха с несколькими фланцами, что упрощает обслуживание. Внутри одного из фланцев находится статический фильтр, который поглощает влагу и продукты разложения элегаза. Выключатель снабжен пружинным приводом.

3.3.           Разъединитель имеет вращающийся и перемещающийся в осевом направлении контактный стержень с электрическим и ручным приводным механизмом. Двигатель установлен снаружи, предусмотрены двойные уплотнения для предотвращения проникновения элегаза. Положение контактов указывается механически и электрически.

  1. Заземлитель имеет электрический привод; положение контактов указывается механически и электрически. Может быть предусмотрен специальный заземлитель с пружинным приводом. Он рассчитан на включение на короткое замыкание (при максимальном значении тока 50 кА). Время действия от подачи сигнала на включение до замыкания контактов 45 мс.
  2. Концевые кабельные заделки для маслонаполненных кабелей снабжены элементами из литой эпоксидной смолы, которые обеспечивают полную изоляцию масла от элегаза.

Исследования изоляции

  1. Испытания на пробой при высоких напряжениях производились в различных коаксиальных цилиндрах при давлениях элегаза 1—5 бар. Испытания проводились в условиях, характерных для распределительных устройств 145 и 300 кВ. Результаты испытаний показали, что рекомендованные МЭК испытательные напряжения при атмосферных и коммутационных волнах создают в оборудовании с элегазовой изоляцией опасные воздействия.

Распределение напряжения
Рис. 4. Распределение напряжения в промежутке между полюсами разомкнутого разъединителя.

Было установлено, что максимальная напряженность поля играет определяющую роль при пробое элегаза. Это подтверждается также другими исследованиями [Л. 2—4]. Поэтому определение распределения напряжения и максимальная напряженность поля имеют большое значение при конструировании КРУ с элегазовой изоляцией.
Была разработана программа расчетов на ЭВМ для аксиально симметричных систем. Распределение напряжения, рассчитанное по этой программе, показано на рис. 4. На рисунке показан разъединитель в разомкнутом положении (один полюс заземлен, другой находится под напряжением). Нанесены эквипотенциальные линии для различных относительных напряжений. Максимальная напряженность поля создается на конце полюса, находящегося под высоким напряжением. Эта конструкция разъединителя была позднее усовершенствована для того, чтобы получить более равномерное распределение напряжения. Результаты испытаний показали совпадение с расчетными данными.

  1. Опорные изоляторы. Исследование распределения напряжения в опорных изоляторах из эпоксидной смолы имеет большое значение для того, чтобы определить их оптимальную форму и изучить влияние металлических элементов на ослабление напряженности на внутреннем токопроводе. Как полагают, срок службы эпоксидных опорных изоляторов в значительной степени зависит от максимальной напряженности поля при рабочем напряжении переменного тока. Коническая форма изолятора позволяет получить относительно низкую напряженность поля в твердом теле. Максимальная напряженность поля, принятая для КРУ 300 кВ, ограничена примерно до 2,2 кВ/мм при максимальном напряжении. При напряжениях, превышающих рабочее, в изоляторах не должны возникать частичные разряды.

Испытания эпоксидных материалов с искусственными пустотами при частичных разрядах показали следующее соотношение между сроком службы Г и напряженностью поля Е:
Т=кЕ-5<9,
где k — постоянная. Испытания производились в равномерном поле при температуре 20 °С. Проверка срока службы на моделях при примерно двойной рабочей напряженности поля показала, что расчетное значение срока службы при максимальном рабочем напряжении больше 100 лет. Фактический срок службы будет ниже, поскольку при испытаниях не было частичных разрядов.

  1. Было исследовано влияние загрязнений в виде проводящих и непроводящих частиц, нефтяных пленок и капелек и пыли как на моделях, так и на конструкциях электродов в натуральную величину. Загрязнения (особенно проводящими частицами) снижали пробивное напряжение.

При давлениях 3—5 бар максимальное снижение импульсной прочности изоляции составляло 5—< 10%. При переменном токе было замерено максимальное снижение пробивного напряжения на 40%, наблюдались аномальные пробои, частичные разряды и неустойчивые перекрытия. Наблюдалось также перемещение частиц вдоль коаксиальных систем электродов. При соответствующем устройстве электродов частицы из областей с высокой напряженностью поля смогут перемещаться в области с низкой напряженностью при воздействии переменного тока.
Выводом из этих испытаний является то, что испытания переменным током позволяют обнаружить наличие загрязнений.



 
« Сварка шин   Силовые трансформаторы - СИГРЭ-2002 »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.