Teknologi voltan tinggi dalam elektrik, jenis penebat loji dan penyelarasan penebat

Teknik voltan tinggi

Kejuruteraan voltan tinggi adalah salah satu disiplin utama dalam beberapa kepakaran elektrik, elektrik dan elektrofizikal.

Ia digunakan secara meluas dalam banyak sektor ekonomi negara. Berkenaan dengan sistem kuasa voltan tinggi, disiplin ini mengkaji penebat elektrik dan proses yang berlaku dalam penebat apabila terdedah kepada voltan terkadar (operasi) dan voltan lampau.

Pemasangan voltan tinggi, berdasarkan ciri-ciri proses dalam penebat elektrik, termasuk pemasangan dengan voltan nominal melebihi 1000 V.

Kursus teknik voltan tinggi biasanya dibahagikan kepada dua bahagian. Bahagian pertama menangani isu yang berkaitan dengan reka bentuk, teknologi, ujian dan operasi. penebat pemasangan elektrik… Bahagian kedua meneliti kejadian lebihan voltan dalam rangkaian elektrik dan kaedah untuk hadnya.

Kedua-dua bahagian teknologi voltan tinggi berkait rapat antara satu sama lain, dan penyelesaian keseluruhan kepada masalah satu atau bahagian lain mesti dijalankan dalam hubungan bersama.

Pelbagai isu yang ditangani oleh teknologi voltan tinggi termasuk:

• medan elektrik pada voltan tinggi;

• nyahcas elektrik dan melayari dalam dielektrik;

• penebat elektrik dan struktur penebat;

• kaedah perlindungan lonjakan dan lonjakan;

• isu yang berkaitan dengan peralatan makmal voltan tinggi, pengukuran voltan tinggi, kaedah ujian pencegahan struktur penebat dan penebat, arus tanah dan peranti pembumian.

Setiap soalan ini mempunyai ciri-ciri tersendiri dan kepentingan bebas. Walau bagaimanapun, kesemuanya bertujuan untuk menyelesaikan masalah utama teknologi voltan tinggi — penciptaan dan penyediaan penebat elektrik yang boleh dipercayai untuk pemasangan voltan tinggi (penciptaan struktur penebat dengan tahap penebat yang rasional dari segi teknikal dan ekonomi).

Sebagai contoh, kebocoran gas adalah sangat penting, tetapi dalam teknologi voltan tinggi ia dianggap dari segi sifat penebat, kerana gas, terutamanya udara, terdapat dalam semua struktur penebat.

Disiplin saintifik ini timbul serentak dengan kemunculan pemasangan voltan tinggi pertama, apabila penebat elektrik mula menentukan kebolehpercayaan operasi mereka.

Semasa anda membesar voltan nominal pemasangan keperluan penebat semakin meningkat.Keperluan ini sebahagian besarnya ditentukan oleh transien yang berlaku dalam pelbagai bahagian pemasangan elektrik semasa pensuisan litar, kerosakan tanah, dsb. (lonjakan dalaman) dan luahan kilat (surges atmosfera).

Sehubungan dengan menyelesaikan masalah teknologi voltan tinggi, makmal voltan tinggi khas diperlukan untuk mendapatkan voltan tinggi pelbagai jenis dan bentuk, serta alat pengukur voltan tinggi.

Oleh itu, kejuruteraan voltan tinggi mempertimbangkan peralatan utama makmal voltan tinggi moden dan pengukuran voltan tinggi.

Di samping itu, aliran arus di dalam tanah (frekuensi industri dan nadi) dipertimbangkan dari sudut pandangan susunan pembumian kerja dan pelindung, yang diperlukan untuk memastikan mod operasi pemasangan voltan tinggi dan keselamatan penyelenggaraannya. .

Kejuruteraan voltan tinggi ialah satu-satunya disiplin akademik yang mengkaji secara menyeluruh prestasi struktur penebat dalam sistem elektrik, itulah sebabnya ia merupakan salah satu disiplin teras untuk semua jurusan kejuruteraan elektrik dan kejuruteraan elektrik.

Jenis penebat untuk pemasangan elektrik voltan tinggi

Moden sistem kuasa, yang terdiri daripada beberapa loji janakuasa (NPP, HPP, GRES, TPP), pencawang, talian kuasa atas dan kabel, mengandungi tiga jenis penebat voltan tinggi utama: penebat stesen, pencawang dan talian.

Kepada penebat gas termasuk penebat peralatan elektrik yang dimaksudkan untuk pemasangan dalaman, iaitu, penebat mesin berputar (penjana, motor dan pemampas), peranti elektrik (suis, pengehad, reaktor, dll.). pengubah kuasa dan autotransformer, serta struktur penebat elektrik untuk pemasangan dalaman (soket dan penebat sokongan, dsb.).

Untuk pengasingan pencawang termasuk penebat peralatan elektrik yang dimaksudkan untuk pemasangan luaran (di bahagian terbuka pencawang), iaitu penebat pengubah kuasa dan autotransformer, peranti elektrik luaran, serta struktur pengasingan elektrik untuk pemasangan luaran.

Untuk pengasingan baris termasuk penebat talian atas dan penebat talian kabel.

Penebat elektrik pemasangan voltan tinggi dibahagikan kepada luaran dan dalaman. Kepada penebat luaran termasuk peranti dan struktur penebat elektrik di udara, dan kepada penebat dalaman — peranti dan struktur dalam medium cecair atau separa cecair.

Penebat voltan tinggi menentukan kebolehpercayaan operasi sistem kuasa, dan oleh itu ia tertakluk kepada keperluan untuk kekuatan elektrik apabila terdedah kepada voltan tinggi dan lebihan voltan, kekuatan mekanikal, ketahanan terhadap pengaruh alam sekitar, dsb.

Penebat mesti menahan voltan operasi untuk masa yang lama serta kesannya pelbagai jenis voltan lampau.

Penebat luaran yang dimaksudkan untuk pemasangan luaran mesti berfungsi dengan pasti dalam hujan, salji, ais, pelbagai bahan pencemar, dll. Penebat dalaman, berbanding dengan penebat luaran, biasanya mempunyai keadaan kerja yang lebih baik.Di kawasan pergunungan, penebat luaran mesti berfungsi dengan pasti pada tekanan udara yang berkurangan.

Banyak jenis struktur penebat elektrik mesti mempunyai kekuatan mekanikal yang meningkat. Contohnya, penebat sokongan dan lengan, lengan, dsb. mesti berulang kali menahan kesan daya elektrodinamik yang besar semasa litar pintas, penebat talian (kalungan) dan struktur penebat elektrik sokongan tinggi — beban angin, kerana angin boleh mencipta tekanan tinggi.

Had voltan lampau berbahaya untuk penebat dalam mod operasi yang berbeza dijalankan menggunakan bantuan alat pelindung khas.

Alat pelindung utama ialah penangkap, penangkap lonjakan, kapasiti pelindung, penindasan arka dan gegelung reaktif, penangkap kilat (tali dan rod), pemutus litar berkelajuan tinggi dengan peranti penutup automatik (AR).

Langkah pengendalian yang munasabah membantu memastikan operasi penebat yang boleh dipercayai apabila menggunakan penghad dan peranti pelindung lain. Ia termasuk penyelarasan penebat, organisasi ujian penebat pencegahan berkala (untuk mengenal pasti dan mengeluarkan penebat yang lemah), pembumian neutral transformer dan lain-lain .

Penyelarasan pengasingan

Salah satu masalah utama yang timbul dalam reka bentuk penebat dalam teknologi voltan tinggi ialah definisi apa yang dipanggil "Tahap penebat", iaitu voltan yang boleh ditahannya tanpa rosak.

Penebat pemasangan elektrik mesti dijalankan dengan had kekuatan elektrik sedemikian sehingga tidak akan berlaku pertindihan (kemusnahan) pada sebarang kemungkinan lebihan voltan.Walau bagaimanapun, penebat ini terlalu rumit dan mahal.

Oleh itu, apabila memilih penebat, adalah dinasihatkan untuk tidak mengikut garis membuat had kepada kekuatan elektriknya, tetapi di sepanjang garisan menggunakan langkah-langkah perlindungan sedemikian yang, dalam satu tangan, menghalang penampilan gelombang voltan lampau berbahaya untuk penebat, dan sebaliknya, ia melindungi penebat daripada berlaku gelombang lonjakan...

Oleh itu, penebat dipilih pada tahap tertentu, iaitu. nilai yang ditentukan untuk voltan nyahcas dan kerosakan, dengan mengambil kira langkah perlindungan.

Tahap pengasingan dan langkah perlindungan mesti dipilih sedemikian rupa sehingga penebat tidak runtuh di bawah pengaruh pelbagai bentuk overvoltage yang berlaku dalam pemasangan tertentu, dan pada masa yang sama mempunyai saiz dan kos minimum.

Penyesuaian tahap penebat dan langkah perlindungan yang diterima pakai dengan voltan lampau yang menjejaskan penebat dipanggil penyelarasan pengasingan.

Tahap penebat untuk pemasangan dengan voltan 220 kV termasuk terutamanya ditentukan oleh nilai voltan lampau atmosfera, i.e. mereka jauh lebih tinggi daripada nilai overvoltage dalaman, dan penyelarasan penebat di dalamnya adalah berdasarkan ciri-ciri impuls.

Tahap penebat pemasangan 330 kV dan lebih tinggi terutamanya ditentukan oleh overvoltages dalaman, dan penyelarasan penebat di dalamnya adalah berdasarkan pertimbangan kemungkinan magnitud overvoltages ini.

Penyelarasan penebat sangat bergantung pada titik neutral pemasangan. Pemasangan dengan neutral terpencil memerlukan tahap penebat yang lebih tinggi daripada pemasangan dengan neutral dibumikan keras.