МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Расчёт и конструирование изоляций
Методические указания и контрольные задания для студентов направления 13.03.02 заочного отделения
Иркутск
2015
Составили к.т.н., доцент В.В. Потапов
Работа подготовлена кафедрой Э и Э
Контрольные задания
Задача 1.
Определить число изоляторов в гирлянде. Исходные данные приведены в таблице 3.1.
Длина линий на основании опыта проектирования приведена в таблице П.7
Результаты расчета сравнить с рекомендуемыми.
Задача 2.
Рассчитать напряженность электрического поля на поверхности изоляции в месте выхода обмотки из паза статора при отсутствии мер регулирования электрического поля (x=0, x=1см). Рассчитать также необходимую длину полупроводящего покрытия Lпокр, при котором напряженность в точках А и В (рис 3.1) не превышает допустимые значения напряженности Е доп возникновение скользящих разрядов, принять кВ/см.
|
|
Задача 3.
Оценить напряженность в воздушном зазоре d между железом статора и поверхностью изоляции обмотки машины. Сделать выводы о возможности развития разрядов в воздушном зазоре и предложить методы, позволяющие исключить эти разряды. Исходные данные приведены в таблице 3.1. Значение относительной диэлектрической проницаемости такое же, как в задаче 2, для этого же варианта.
Таблица 3.1.
Исходные данные для решения задач
№ варианта | Задача 1 | Задача 2 | Задача 3 | ||||||||
U ном, кВ | Степень загрязнения | U ном, кВ | ρ s, Ом | ρ s, Ом | d, мм | U раб.наиб, кВ | ε и, о.е. | U ном, кВ | d 1, мм | d2, мм | |
1 | 35 | II | 3,15 | 1011 | 107 | 4,0 | 3,6 | 5,0 | 15 | 9,5 | 0,1 |
2 | 110 | III | 6,3 | 1012 | 108 | 4,5 | 7,2 | 5,5 | 3 | 3,5 | 0,09 |
3 | 220 | III | 3,15 | 1013 | 109 | 4,0 | 6,3 | 6,0 | 6 | 5,4 | 0,1 |
4 | 500 | II | 6,3 | 1011 | 107 | 4,5 | 7,2 | 5,0 | 10 | 7,0 | 0,09 |
5 | 35 | III | 10,5 | 1012 | 108 | 5,6 | 12,0 | 5,5 | 13 | 8,5 | 0,12 |
6 | 110 | IV | 10,5 | 1013 | 109 | 5,5 | 12,0 | 6,0 | 3 | 4,0 | 0,1 |
7 | 220 | II | 15,75 | 1011 | 107 | 4,0 | 17,5 | 5,0 | 6 | 6,0 | 0,09 |
8 | 500 | III | 15,75 | 1012 | 108 | 4,5 | 17,5 | 5,5 | 10 | 8,0 | 0,11 |
9 | 35 | IV | 20 | 1013 | 109 | 5,0 | 24 | 6,0 | 13 | 9,5 | 0,11 |
10 | 110 | V | 24 | 1012 | 108 | 5,5 | 26,5 | 6,0 | 15 | 10,5 | 0,09 |
Методические указания к решению задач
Задача 1.
Изоляционные промежутки ВЛ, в том числе и гирлянда изоляторов, должны обеспечивать и безопасность при всех видах воздействующих напряжений (наибольшего рабочего напряжения , грозовые и внутренние перенапряжения) при всех погодных условиях.
|
|
Длина гирлянды выбирается по условию надежной работы при с учетом особенностей перекрытия изолятора по увлажненной и загрязненной поверхности.
Количество изоляторов в гирлянде рассчитывают по формуле:
, (4.1)
где - удельная эффективная длина пути утечки, см/кВ, (табл. 3.5.)
- наибольшее рабочее напряжение согласно ГОСТ 1516.1-76
-длина пути утечки одного изолятора, см.
-коэффициент эффективности использования длины пути утечки одного изолятора.
- коэффициент запаса.
В эксплуатации могут появиться поврежденные («нулевые») изоляторы. Эта возможность и учитывается увеличением числа изоляторов в гирлянде на . Таким образом, общее число изоляторов в гирлянде равно:
. (4.2)
Значение зависит от номинального напряжения U ном. и составляет
35кВ-0
110-220кВ-1
330-500кВ-2
>500-5%-10% от
Коэффициент эффективности зависит от геометрического расположения изолятора, метеорологических условий и определяется экспериментально. В случае отсутствия данных, значение этого коэффициента для подвесных тарельчатых изоляторов может быть определено из выражения:
, (4.3)
где - диаметр тарелки изолятора.
Коэффициент запаса учитывает надежность ВЛ и уменьшение электрической прочности всех гирлянд на линии по сравнению с прочностью одной гирлянды. Значение этого коэффициента зависит от длины ВЛ и изменяется в пределах 1,2-1,4. С увеличением длины линии значения коэффициента увеличивается.
Таблица 3.5.