Определение типа основных изоляционных промежутков

3.1. Определение типа основных изоляционных промежутков

Изоляционные промежутки подразделяются на промежутки внешней и внутренней изоляции. Внешняя изоляция – изоляция, подвергающаяся влиянию атмосферных и других внешних воздействий (к ней относятся воздушные промежутки и поверхности твёрдой изоляции, находящиеся в атмосферном воздухе). Внутренняя изоляция – изоляция, не подвергающаяся непосредственному влиянию атмосферных и других внешних воздействий (загрязнению, увлажнению, воздействию насекомых). Кроме этого, при проектировании изоляции различается форма электродов между которыми происходит разряд, т.к. разрядное напряжение сильно зависит не только от того, к внутренней или внешней изоляции относится промежуток, но и от того какой вид и полярность он имеет: «игла-игла», «игла-плоскость», «стержень-плоскость» и т.д. На рис.6 показаны следующие промежутки:

l₁ - промежуток внешней изоляции типа «игла-плоскость», находящийся в атмосферном воздухе (кратчайшее расстояние по колонке опорных изоляторов);

l₂ - промежуток внешней изоляции типа «игла-игла», находящийся в атмосферном воздухе (кратчайшее расстояние между фланцами по наружной поверхности опорного изолятора);

l₃ – промежуток внешней изоляции типа «игла-игла», находящийся в атмосферном воздухе (кратчайшее расстояние между фланцами отдельного разрыва ДУ по наружной поверхности фарфорового изолятора);

l₅ - промежуток внешней изоляции типа «игла-игла», находящийся в атмосферном воздухе (кратчайшее расстояние между фланцами отделителя и ДУ полуполюса);

l₄ - промежуток внешней изоляции типа «игла-игла», находящийся в атмосферном воздухе (кратчайшее расстояние между фланцами отделителя по наружной поверхности изолятора);

l₆ - промежуток внутренней изоляции типа «игла-игла», находящийся в сжатом воздухе (кратчайшее расстояние между контактами ДУ в разомкнутом состоянии);

l₇ - промежуток внутренней изоляции типа «игла-игла», находящийся в сжатом воздухе (кратчайшее расстояние между разомкнутыми контактами отделителя).

При установке ВК на высоте над уровнем моря до 1000 м расчетные напряжения промышленной частоты для внешней изоляции в сухом состоянии U_расч и под дождём U_расч.д; для внутренней изоляции U_расч’ и расчётные напряжения грозовых U_{расч.гр} и коммутационных импульсов U_{расч.ком} выбираются идентично:

U_расч = (1,05  1,1)^.U_сух; U_расч.д = (1,05  1,1)^.U_дож;

U_расч’ = (1,05  1,1)^.U_внут; U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп;

U_{расч.ком} = (1,05  1,1)^.U_ком; U_{расч.пр} = (1,05  1,1)^.U_сух^.K_пр,

где U_сух, U_дож, U_внут, U_имп – нормируемые по ГОСТ 1516.1-75 испытательные напряжения (см. таблицы 3,4,5); K_пр  1,6 {5, стр. 89}.

3.2. Расчёт промежутков внешней изоляции, подвергаемых

воздействию разрядного напряжения промышленной частоты

При напряжении частоты 50 Гц минимальная длина изоляционного промежутка l^*, см определяется по соответствующим значениям U_расч, кВ; U_расч.д, кВ

В сухом состоянии {5, стр.88; стр.122, ф.(3-14), ф.(3-15)}, таблица 3

- Для промежутка l₁ минимальная длина составляет:

l₁^* = 0,285^.U_расч - 2,85 = 0,285^.(1,05  1,1)^.U_сух - 2,85,

l₁^* = 0,285^.(1,05  1,1)^.900 - 2,85 = 266,5  279,3 см;

- Для промежутка l₂ минимальная длина составляет:

l₂^* = 0,27^.U_расч - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₂^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1225/4 - 2,7,

l₂^* = 84,1  88,3 см;

- Для промежутка l₃ минимальная длина составляет:

l₃^* = 0,27^.U_расч - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₃^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1225/10 - 2,7,

l₃^* = 32,0  33,7 см;

- Для промежутка l₄ минимальная длина составляет:

l₄^* = 0,27^.U_расч - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₄^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1225/8 - 2,7,

l₄^* = 40,7  42,8 см;

- Для промежутка l₅ минимальная длина составляет:

l₅^* = 0,27^.U_расч - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож - 2,7,

l₅^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1225 - 2,7,

l₅^* = 344,6  361,1 см.

Под дождём {5, стр.88; стр.122, ф.(3-14), ф.(3-15)}, таблица 3

- Для промежутка l₁ минимальная длина составляет:

l₁^* = 0,285^.U_расч.д - 2,85 = 0,285^.(1,05  1,1)^.U_дож - 2,85,

l₁^* = 0,285^.(1,05  1,1)^.740 - 2,85 = 218,6  229,1 см;

- Для промежутка l₂ минимальная длина составляет:

l₂^* = 0,27^.U_расч.д - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₂^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1000/4 - 2,7,

l₂^* = 68,2  71,6 см;

- Для промежутка l₃ минимальная длина составляет:

l₃^* = 0,27^.U_расч.д - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₃^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1000/10 - 2,7,

l₃^* = 25,7  27,0 см;

- Для промежутка l₄ минимальная длина составляет:

l₄^* = 0,27^.U_расч.д - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7,

l₄^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож/n - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1000/8 - 2,7,

l₄^* = 32,7  34,4 см;

- Для промежутка l₅ минимальная длина составляет:

l₅^* = 0,27^.U_расч.д - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож - 2,7,

l₅^* = 0,27^.(1,05  1,1)^.U_дож - 2,7 = 0,27^.(1,05  1,1)^.1000 - 2,7,

l₅^* = 280,8  294,3 см.

3.3. Расчёт промежутков внешней изоляции,

подвергаемых воздействию грозовых импульсов

При полных грозовых импульсах положительной (+) и отрицательной (-) полярности полного импульса 1,5/40 мксек минимальная длина изоляционного промежутка l^*, см определяется по U_{расч.гр}, кВ.

При импульсах положительной (+) полярности {5, стр.124, рис.3-15}

- Для промежутка l₂ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/4 = 420  440 кВ,

l₂^* = 65,0  70,0 см;

- Для промежутка l₃ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/10 = 168  176 кВ,

l₃^* = 19,0  21,0 см;

- Для промежутка l₄ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/8 = 210  220 кВ,

l₄^* = 65,0  70,0 см;

При импульсах отрицательной (-) полярности

- Для промежутка l₂ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/4 = 420  440 кВ,

l₂^* = 55,0  60,0 см;

- Для промежутка l₃ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/10 = 168  176 кВ,

l₃^* = 17,0  19,0 см;

- Для промежутка l₄ минимальная длина составляет:

U_{расч.гр} = (1,05  1,1)^.U_имп/n = (1,05  1,1)^.1600/8 = 210  220 кВ,

l₄^* = 21,0  22,0 см.

Для промежутков l₁ и l₅ значения U_{расч.гр} лежат далеко за пределами графической зависимости U_{расч.гр} = f(l) {5, стр.124, рис.3-15}, но судя по тенденции расчётов, значения l₁^* и l₅^* будут ниже соответствующих значений при проверке изоляционных промежутков l₁ и l₅ на воздействие разрядного напряжения промышленной частоты, а т.к. из расчётных значений l^* в конечном итоге выбирается наибольшее, то точную проверку l₁ и l₅ на грозовое воздействие можно не делать.