ВН
R1 
C1
к осцил.
R2 
C2
Рис. 3.13. Схема замещения смешанного делителя напряжения
Делитель должен присоединяться непосредственно к объекту испытаний, а не через длинные подводящие шины (рис. 3.14).
ВН
R1
к осцил.
объект R2
Рис. 3.14. Схема присоединения высоковольтного делителя к объекту, на котором производится измерение высокого напряжения
4. Перенапряжения и защита от них
4.1. Классификация перенапряжений
Перенапряжение – всякое повышение напряжения в электрической сети больше максимального рабочего Uр.макс =UH + (0,2 ÷0,05) UH , в
зависимости от класса напряжения.
При перенапряжениях создаются тяжелые условия для работы изо-
ляции, т. к. они могут во много раз превышать Uр.макс. Перенапряжения подразделяются:
1)на внешние (грозовые);
2)внутренние (переходные процессы в электрических сетях). На рис. 4.1 приведена классификация перенапряжений.
91
|
|
|
Перенапряжения |
|
|
|
|
||
|
Внешние |
|
|
|
Внутренние |
|
|
||
|
Грозовые |
|
|
Коммутационные |
|
Квазистационарные |
|||
|
|
|
|
|
|
|
и стационарные |
||
ПУМ |
Индуктированные |
Приход волны с линии |
Дуговые (к.з.) |
Отключение трансформатора |
АПВ линии |
Включение линии или трансформатора |
Параметрический резонанс |
Феррорезонанс |
Резонанс |
|
|
Рис. 4.1. Классификация перенапряжений |
|
|
|||||
Необходимо знать следующие характеристики перенапряжений: 1. Максимальное значение амплитуды напряжения при перенапря-
жении Uмакс или кратность перенапряжений
K = Uмакс .
Uр.макс
2.Длительность воздействия перенапряжения.
3.Форму кривой перенапряжений (апериодическая, колебательная, высокочастотная и др.).
4.Широту охвата элементов электрической цепи.п
Все перечисленные характеристики имеют стохастическую природу и имеют значительный статистический разброс, который обязательно учитывается при расчетах. Для изоляции высоковольтных устройств низких классов напряжения (U ≤ 220 кВ) наиболее опасными являются грозовые перенапряжения. Их изоляция выдерживает коммутационные перенапряжения любой кратности.
92
Для изоляции высоковольтных устройств высоких и сверхвысоких классов напряжения (U > 330 кВ) наиболее опасными являются коммутационные перенапряжения.
Поэтому на низких классах напряжения ограничивают специальными устройствами только грозовые перенапряжения, а на высоких классах принудительно ограничивают и внутренние перенапряжения.
4.2. Внутренние перенапряжения
Наиболее многообразны внутренние перенапряжения. Причины возникновения внутренних перенапряжений очень разнообразны (отключение линии электропередач, трансформатора и другие переключения; обрывы фаз; КЗ, перекрытие и пробой изоляторов).
Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями энергии, запасенной в элементах сети, или при изменении поступающей энергии от источников энергии (генераторы при изменении первоначальных параметров).
Элементы электрической сети: источники энергии; накопители энергии (конденсаторы, катушки индуктивности); поглотители энергии (активные сопротивления, корона, проводимость изоляции).
Внутренние перенапряжения делятся на коммутационные, квазистационарные (установившиеся), стационарные.
Условно развитие перенапряжения графически представлено на рис. 4.2.
I стадия – переходный процесс (коммутационные перенапряжения). Длится несколько периодов.
II стадия – условно установившееся состояние (квазистационарная). Переходный процесс закончился, но параметры цепи другие, поэтому установилось высокое напряжение, а регуляторы напряжения на генераторах еще не успели сработать.
III стадия – работа регуляторов напряжения у генераторов. Снижение напряжения до нового установившегося рабочего напряжения.
Увеличение длины и класса напряжения линии приводит к увеличению энергии в элементах сети и, как следствие, к увеличению кратности перенапряжений. В связи с этим для линий класса U > 330 кВ осуществляется принудительное ограничение перенапряжений до уровней:
30 кВ – Кп = 2,7;
500 кВ – Кп = 2,5;
750 кВ – Кп = 2,2;
1150 кВ – Кп = 1,8.
93