Материал: лекция 1_8
Внутренняя изоляция высоковольтного электроэнергетического оборудования
Внутренняя изоляция – изоляция токоведущих и заземленных элементов конструкций внутри корпусов различных установок и оборудования высокого напряжения – трансформаторов, силовых конденсаторов, реакторов, электрических машин, токопроводов и т.п.
Маслобарьерная изоляция
МБИ - Изоляционная конструкция в которой масляные изоляционные промежутки чередуются твердыми диэлектрическими перегородками – барьерами из электрокартона. Применяется в силовых трансформаторах, маслонаполненных вводах и других аппаратах
Главный эффект при U 50 Гц – барьер препятствует образованию цепочек из примесей, содержащемся в изоляционном масле. При импульсном напряжении эффект барьера незначителен
Влияние положения барьера (S’) на увеличение электрической прочности масляного промежутка (S) в однородном
электрическом поле U 50 Гц
Пробой масляного промежутка.
Внешне проявляется как частичный разряд с
критическим уровнем кажущегося заряда q 10 6 10 5 Кл
«Черные следы» на картоне в результате критических частичных разрядов
Коэффициент импульса маслобарьерной изоляции Kи =1.35 – 2.05
Влияние барьера на электрическую прочность масляного промежутка в сильно неоднородном
поле U 50 Гц
Разряд в масле вдоль поверхности твердого диэлектрика
1 – электроды
2 – твердый диэлектрик
U 50 Гц
Коронный и скользящий разряды в масле интенсивностью большей 10^-9 Кл недопустимы, т.к. разлагают масло и целлюлозу
Маслобарьерная изоляция. Ползущий разряд
Малоинтенсивные ч.р. возникают в месте контакта твердых диэлектрических элементов в масляных
прослойках |
Eмп |
|
Д |
|
4.5 |
2 |
qx |
10 12 10 10 Кл |
Не приводит к быстрому разрушению изоляции, |
|
|
Eд |
мп |
|
|||||||
|
|
2.3 |
|
|
|
|
выделяющийся газ успевает растворяться в масле |
|||
|
|
|
|
|
|
|
qx 10 9 Кл |
Приводит к нерастворимому газу, |
||
Кратковременное действие ЧР c |
адсорбируемому на поверхности твердого |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диэлектрика - «белый след» - исчезает при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прекращении ЧР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дает старт ползущему разряду, т.к. создает |
|
|
|
|
|
|
|
|
qx 10 7 |
10 5 Кл |
науглероженную проводящую область на |
Единичный пробой масляного канала |
поверхности картона. Каналы |
|||||||||
повышенной проводимости прорастают вдоль барьера.
В процессе развития ползущего разряда регистрируются ЧР qx 10 8 10 6 Кл
Бумажно-масляная изоляция
Область применения: отводы силовых и измерительных трансформаторов, силовые кабели
Технология. Исходные материалы – кабельная бумага, листовая изоляция (КОН-1), кабельное масло, трансформаторное масло. Операции: 1) Намотка 2) Сушка под вакуумом 130 град.С 3) Пропитка под вакуумом 0.1 -100 Па.
Электрические характеристики. Кратковременная электрическая прочность ~ U 50-120 кВ/мм = U 100-250 кВ/мм Коэффициент импульса Ки =1.3 - 2
|
|
1 |
d м |
|
|
|
|||
EМ Eср |
|
d Д |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
d |
м |
|
|
м |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
d Д |
Д |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
Зависимость электрической |
Эквивалентная схема двухслойного диэлектрика |
|
прочности БМИ от толщины |
||
|
Листовая изоляция |
d м |
|
1 |
||
d Д |
|
||||
|
|
|
|
||
Ленточная изоляция |
|
|
d м |
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
d Д |
|||
|
|
|
|||
EМ |
Eср |
Д |
Eср |
4.5 |
|
2Eср |
|
|
При |
|
dм |
const |
EМ const |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
2.3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
Д |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
EМ |
Eср |
|
2 |
|
|
Eср |
2 |
|
1.3Eср |
d |
|
d |
|
E |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2.3 |
|
Д |
М |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр М |
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Д |
|
|
|
|
4.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Целесообразно применение тонкой бумаги
Анизотропия электрической прочности БМИ:
Eпр (2 3)Eпр //
Зависимость пробивной напряженности БМИ от толщины бумаги при ~ U