- •4. Внешняя изоляция и ее выбор
- •4.1. Общая характеристика внешней изоляции
- •Изоляционные расстояния между токоведущими частями разных фаз. Таблица 1.
- •Технические характеристики стержневого полимерного изолятора. Таблица 2.
- •Технические характеристики подвесного изолятора пф 80 изолятора. Таблица 3.
- •4.2. Работа изоляторов при увлажненных загрязнениях поверхности
- •Технические характеристики подвесного изолятора пфг 80-1 изолятора. Таблица 5.
- •4.3. Выбор изоляции линии для вл 330 кВ с железобетонными опорами
Технические характеристики подвесного изолятора пфг 80-1 изолятора. Таблица 5.
Тип |
Размеры |
Длина пути утечки (минимальная) |
Электромеханическая разрушающая сила |
Пробивное напряжение |
Выдерживаемое напряжение |
Масса |
||||
D |
H |
d |
в сухом состоянии |
под дождем |
импульсное |
|||||
мм |
мм |
мм |
мм |
кН |
кВ |
кВ |
кВ |
кВ |
кг |
|
ПФГ 80-1 |
255 |
146 |
16 |
370 |
80 |
130 |
60 |
47 |
120 |
6 |
Рис. 9. Подвесные изоляторы для районов с загрязненной атмосферой:
а – для натяжных гирлянд; б – для поддерживающих гирлянд
Для опорных изоляционных конструкций также применяются грязестойкие изоляторы, а для вводов – удлиненные покрышки.
4.3. Выбор изоляции линии для вл 330 кВ с железобетонными опорами
Гирлянды укомплектованы изоляторами ПФ-80. Район загрязнения – четвертый. Высота трассы над уровнем моря до 1000 м.
По формуле
определяем расчетное значение
коммутационных
перенапряжений:
кВмакс,
где Uф – амплитудное значение фазового рабочего напряжения;
k – расчетная кратность коммутационных перенапряжений, выбираем из табл. 6.
Кратность коммутационных перенапряжений. Таблица 6.
Uн, кВ |
35 |
110…220 |
330 |
500 |
750 |
k |
3,5 |
3,0 |
2,7 |
2,5 |
2,1 |
По
формуле
находим среднее значение мокроразрядного
напряжения гирлянды (для ВЛ 330 кВ,
k
= 1,1):
кВмакс,
где
kp
– поправочный коэффициент на возможное
отличие давления от стандартного,
который определяется по формуле
;
k – поправка на возможную загрязненность поверхности изолятора и отличие электропроводности и интенсивности дождя от стандартных, который определяется по справочным данным (k обычно принимается равным 1,1);
k
– коэффициент
импульса, определяется по формуле k
,
указанная
формула справедлива при Ucp
> Uмр.
В среднем можно принять значения k
для различных номинальных напряжениях
ВЛ, приведенных в табл. 7.
Средние значения коэффициента импульса для Uн = 110…750 кВ. Таблица 7.
Uн, кВ |
110…154 |
220…330 |
500 |
750 и выше |
k |
1,15 |
1,1 |
1,05 |
1 |
где k – коэффициент статистического разброса коммутационных импульсов (принимается равным k = 1 – 2 = 0,85).
Среднее значение мокроразрядного напряжения гирлянды ВЛ 330 кВ составляет
кВмакс .
Используя справочные данные, по формуле
определяем
необходимое число изоляторов ПФ-80 в
гирлянде,
где Eмр – мокроразрядный градиент; h – строительная высота изолятора:
шт.
Для учета возможности образования в гирлянде дефектных (нулевых) изоляторов к вычисленному значению прибавляем один запасной элемент и определяем полное число изоляторов ПФ-80 в гирлянде:
N = n + 1 = 15 шт.
Вычисленное число изоляторов N проверяем на достаточность обеспечиваемой им удельной длины пути утечки, по формуле
ут,
где lут – длина пути утечки изолятора:
см/кВдейств.
Расчетное значение удельной длины пути утечки превышает норматив (табл. 4), установленный для четвертого района загрязнения (2,25 см/кВдейств).
Определяется величина минимального изоляционного промежутка провод-опора s1, необходимая по условию воздействия рабочего напряжения (рис. 10)
Рис. 10. Определение расстояния от точки крепления гирлянды до стойки опоры:
1 – положение гирлянды при скорости ветра vм=2 м/с; 2 – то же при 0,4 vм; 3 – то же при v = 10 м/с
Для
этого вычисляется расчетное значение
среднего разрядного напряжения
промежутка по формуле
,
г
де
/k
– поправка на отличие плотности и
влажности воздуха от стандартных.
Величина
/k
принимается по данным рис. 11 для
вероятности около 5% (в частности, для
высоты до 1000 м
над уровнем моря /k
= 0,84; для 500 м
/k
= 0,89).
Рис. 11. Зависимость коэффициентов /k и kp от высоты местности h над уровнем моря
По
найденному значению
и кривой на рис.
12 вычисляется необходимый изоляционный
промежуток (расчетное значение s1
= 78 см).
кВмакс
.
Рис.12.
Кривые средних разрядных напряжений
воздушных
промежутков на линиях
Определяется величина изоляционного промежутка s1k необходимая по условию воздействия коммутационных перенапряжений. Расчетное значение
равно:
;
кВмакс
.
По найденному значению и кривой на рис. 12 определяется необходимый изоляционный промежуток (s1k. = 220 см).
7. Осуществляется координация импульсной прочности промежутка провод-опора и гирлянды. В основу координации берется требование их импульсной равнопрочности. Импульсное 50%-ное разрядное напряжение выбранной гирлянды определяется по рис. 13. По найденному значению разрядного напряжения и кривым на рис. 14 определяют необходимый промежуток s1и.
Рис. 13. 50%-ные импульсные разрядные напряжения:
1, 2 – для гирлянд без защитной арматуры (при положительной и отрицательной полярности) для изоляторов типа П (кривая 1) и малогабаритных изоляторов типа ПМ, ПС, ПФЕ (кривая 2); 3, 4 – для гирлянд с защитной арматурой с изоляторами всех типов при положительной полярности (кривая 3) и отрицательной полярности (кривая 4)
Рис. 14. 50%-ные значения минимально-импульсных разрядных напряжений стержневых промежутков при волне 1,25/50 мкс:
1. «стержень-плоскость» при положительной полярности стержня;
2. «стержень-стержень» при положительной полярности незаземленного стрежня;
3. «стержень-стержень» при отрицательной полярности незаземленного стрежня;
4. «стержень-плоскость» при отрицательной полярности стержня.
8. Найденные изоляционные расстояния сравниваются с нормируемым ПУЭ и в качестве окончательного значения принимается наибольшая величина.
