ТВН 1 лек.. 1 Дріс Кіріспе. Жоары кернеулі крылыларыны ошауламасы Ошаулама мен асын кернеу жне жоары кернеулер техникасы
 Скачать 24.09 Kb.
|
|
1 Дәріс Кіріспе.Жоғары кернеулі күрылғыларының оқшауламасы 1.1. Оқшаулама мен асқын кернеу және жоғарғы кернеулер техникасы. Электрэнергетиканы алыс қашықтыққа жеткізу үшін жоғарғы кернеулерді пайдалану дүние жүзі энергетикасы мен біздің мемлекет үшін маңызды рөл атқарады. Электр жүктемесінің тікелей дамуы оның сонымен қоса қоршаған ортаға деген қолайсыз әсеріне байланысты жаңа талаптардың да өсуіне алып келді. Электр станцияларына арналған экологиялық талаптардың артуы, ең алдымен, олардың өз иеленіп отырған аумағының азаюына алып келсе және сонымен қатар, тұтыну орталықтарынан қашықтықта орналасуына алып келді. Бұл, өз кезегінде, қажетті жоғарғы кернеулер желілерінің құрылыс көлемінің өсіміне әкеп соқты. Электр жүктемесіндегі жоғарғы кернеуді сенімді пайдалану ,негізінен оқшауламамен және сол оқшауламаға әсер ететін кернеуге байланысты анықталады. Оқшаулама үшін қауіпті болып саналатын кернеу көзінің артуы асқын кернеу деп аталады. Электр жүйелерінде жоғарғы кернеуді пайдалану , электр оқшаулама жүйесінің барлық элементтерінің апатсыз жұмысын қамтамасыз ету мәселесіне байланысты болып саналады. Қаралып отырған мәселе өз кезегінде “Электр энергетикасындағы жоғарғы кернеулер техникасы” деген атқа ие болды. Жоғарғы кернеулер техникасы (ЖКТ) қазіргі уақытта заттардың сипаттамасы мен ол жердегі жоғарғы кернеулер мен күшті тоқтардың әсерінен болып жатқан төтенше электрмагниттік құбылыстарды және оны өндірістік тұрғыдан пайдалануды қарастыратын жеке ғылым саласы ретінде алынады. ЖКТ-ның басты бір саласы ретінде жоғарғы кернеудегі электр жабдықтарының оқшауламасының құрылысы мен сипаттамасы және олардың жұмыстық кернеу, найзағай, ішкі асқын кернеу кезіндегі сенімді жұмыс істеуі алынады. 1.2. Электрлік қондырғылардың оқшауламасы Электр қондырғыларының оқшауламасы ішкі және сыртқы болып бөлінеді. Сыртқы оқшауламаға ауалық кеңістік (мысалы, әр фаза желісінің арасындағы ауалық кеңістік), қатты оқшаулатқыштардың сыртқы беттері, айырғыш контактілерінің арасындағы аралық және т.б. жатады. Ішкі оқшауламаға трансформатор мен электр машиналарының орамындағы оқшаулама, кабель, конденсатор, герметикалық кірме оқшауламасы, ажыратулы қалыптағы ажыратқыш контактілерінің арасындағы оқшаулама, демек қоршаған ортадан герметикалық оқшауланған корпус, қабықша, бак оқшауламасы және т.б. жатады. Негізінен ішкі оқшауламаға әртүрлі құрамалардан құралған диэлектриктер жатады (сұйық және қатты, газ тәрізді мен қатты). Сыртқы оқшауламаның маңызды ерекшелігінің бірі тесілу болған кезде істен шыққан бөлігін жөндегеннен кейін оның электрлік беріктігінің қайта қалпына келуі. Алайда сыртқы оқшауламаның электрлік беріктігі атмосфералық құбылыстарға тікелей тәуелді: қысым, температура және ауа ылғалдылығы. Сонымен қатар сыртқы оқшауламаның электрлік беріктігіне олардың сыртқы беттерінің ластануы мен атмосфералық өзгерістер жатады. Электр жабдықтарының ішкі оқшауламасының ерекшелігіне олардың ескіруі жатады, яғни электрлік сипаттамаларының нашарлауы. Диэлектрлік шығын әсерінен оқшаулама қызады. Оқшауламаның шамадан тыс қызуы оның жылулық тесілуге әкеліп соғуы мүмкін. Газдық қосындыларда пайда болатын жекелеген разрядтар әсерінен оқшаулама бұзылады және олардың бөлінуімен ластанады. Қатты және құрама оқшауламалардағы электр жабдықтарын істен шығуына алып келетін жылулық тесілу – қайтымсыз құбылыс. Сұйық және ішкі газдық оқшауламалар қайта қалпына келеді, бірақ сипаттамасы нашарлайды. Ішкі оқшауламаны іске қосу барысында, оның ақауларын анықтап, электр жабдықтарының апатын болдырмау үшін, әруақытта күйін бақылап отыру қажет. 1.3. Электр қондырғыларында пайда болатын асқын кернеу Электр қондырғысының оқшауламасына әсер ететін асқын кернеуді найзағай және ішкі деп бөлуге болады. Найзағай асқын кернеуі электр қондырғыларына разряд толқындарының әсері кезінде пайда болады. Бірнеше мың киловольтқа жететін асқын кернеу толқындарының пайда болуы найзағай разрядымен тікелей байланысты. С грозовым разрядом связано возникновение волн перенапряжений, достигающих нескольких тысяч киловольт. Арнайы қорғаныш болмаған кездегі мұндай асқын кернеу номиналды кернеудегі қондырғылардың оқшауламасын бұзуға жеткілікті. Бұл асқын кернеу электр жүйелерінде толқын сипатында таралып және барлық элемент жүйесіне кіреді, әсіресе аппараттар мен трансформатор орамаларына. Трансформатор мен аппараттардың ішкі оқшауламаларына әсер ететін асқын кернеу өтпелі процесс кезінде кернеудің тез өсуіне алып келеді. Сондықтан найзағай асқын кернеуінен қорғау электр жүйесінің сенімді жұмыс істеуінің басты элементі болып саналады. Ішкі асқын кернеу электр тораптарында ауыстырып қосу кезінде, оқшауланған және қарымталанған бейтараптамалық желіні жерге доғалық тұйықтау кезінде, және де ұзын желі мен симметриялы емес режим кезіндегі резонанстық өзгерісі кезінде пайда болады. Мұндай асқын кернеулер қондырғының сипаттамасына тікелей байланысты, ең бірінші ажыратқыш пен желі сұлбасында. Найзағай секілді ішкі асқын кернеулердің де статикалық сипаттамасы бар. Олар 3-3,5 есе қондырғылардағы фазалық кернеуден асып түсе алады. Негізінен, қондырғы оқшауламалары 220кВ қоса алғандағы кернеулерді ұстап тұра алады. Аса жоғарғы номиналды кернеудегі ішкі асқын кернеудің амплитудалық мәндері оқшаулама кернеуінің тесілу мәнінен сәл жоғары болуы мүмкін. Соған байланысты ішкі асқын кернеуді шектеудің түрлі жолдарын қолдануға тура келеді. Әсер етіп тұрған кернеу және аппараттың қорғаныс пен электрлік оқшаулама сипаттарының өзара екі жақты сәйкес келуі электр қондырғылардың сенімді жұмыс істеуі мен экономдалуы оқшауламаның үйлестірілуі деп аталады және өз алдына электр қондырғыларының басты технико-экономдау жобасын ұсынады. 1.4. Ұзақ жұмыстық кернеу кезіндегі оқшауламаның жұмысы Электр қондырғысының өмір бойы жұмысы кезінде оқшаулама жұмыстық кернеу әсерінде болады. Төменгі кестеде біздің елде қабылданған номиналды (орташа фазааралық жұмыстық) кернеу шкаласы келтірілген. Электр жүйелерінде кернеу мәндерінің құлдырауына байланысты пайдалану кезінде номиналды кернеу мәнінен ауытқуы болады. Сонымен қатар жүйеде ең жоғарғы жұмыс кернеуі кезінде кестеде келтірілген мәндерден аспау керек. Сондай-ақ кестеде тоқ жүретін бөліктер мен жер арасы кезіндегі фазалық кернеулердің ең жоғарғы мәндері келтірілген. Электр жүйесіндегі номиналды және ең жоғарғы (максималды) жұмыстық кернеу кестесі
/ оқшауланған бейтараптама кезінде / / жерленген бейтараптама кезінде / Ауалық тесілу нәтижесі – бұл тұрақты доғаның пайда болуының мүмкіншілігі. Электрөткізгіш желілеріндегі доғаның жер мен сым арасында тұйықталуы желінің біраз уақытқа дейін өшуіне алып келеді, оқшауламаның қайта қалпына келгенше. Жерге тұйықталған доғаны жою мүмкіншілігі бейтараптаманың жерге жерленген түріне байланысты. Оқшауланған бейтараптамамен жұмыс істеу барысында бірфазалық тұйықтау арқылы жерге зақымданбаған фазалардың сыйымдылық тоқтары өтеді. Аз сыйымдылық тоғы бар аздаған кернеулікте желілердегі нөлдік тоқтан өткен доға дереу сөнеді және электр жабдықтаудың нормалды сұлбасы зақымданған жердің өшуінсіз қайта қалпына келеді. Осылайша, бір фазалы жерге тұйықталудың көпшілігі зиянсыз болып табылады. Желі ұзындығын арттыру сыйымдылық тоғының артуына алып келеді,ол өз алдына доғаның созылмалы жануына алып келіп, тұрақсыз сипаттамасына байланысты тербелістің дамуына әсер етіп, басқа фазаға ығысуына алып келеді. Трансформатор бейтараптамасындағы доғаның сөнуін жеңілдету үшін жоғарғы индуктивті реакторлар қосады (доға сөндіргіш реакторлар); бірфазалық жерге тұйықталуда индуктивті ток реакторын сыйымдылық тогы қарымталайды, нәтижесінде жерге тұйықталу тоғы күрт азаяды. Бұл доғаны жоюына алып келіп және нормалды жұмыс жағдайын қалпына келтіреді. Бұл желілерде бірфазалық жерге тұйықталу болғанда сөнбейді, соған байланысты зақымданбаған фазаларда сызықтыққа дейін кернеулердің жоғарылауы байқалады. Бейтараптамасы жерленген желілердегі тоқтарда бірфазалық қысқа тұйықталу болғанда талғаулықты зақымданған бөлікті өшіретін релелік қорғанысты іске келтіреді. Жылдам сөнудің арқасында доға басқа фазаға ауысып немесе оқшауламаға қауіп төндіріп үлгермейді. Желі аздаған секундтар ішінде автоматты қайта қосудың (АҚҚ) арқасында іске қайта қосылады. Оқшаулама үнемі жұмыстық кернеуде тұрғандықтан механикалық, жылулық, және т.б. әсерде тұрады, соған байланысты алғашқы қасиетін жоғалтып, электрлік беріктігін азайтып, оқшаулама қартаюға ұшырайды. Өзінің өмір сүру ұзақтығында қондырғы жұмыс істеу барысында оқшауламасы ұзаққа дейін беріктігін жоғалтпауы тиіс. |
кВ