Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное агентство по образованию РФ
ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет
имени В.И.Ленина»
Кафедра высоковольтных электроэнергетики, электротехники, электрофизики.
Домашняя работа
Пробой жидких и твердых диэлектриков
Выполнила: Мельникова О.С.
Проверил: Митькин Ю.А.
Иваново 2007
Задача № 3.3.2.
Межэлектродный промежуток заполнен трансформаторным маслом, содержащим механические проводящие частицы. На промежуток подается напряжение, изменяющееся во времени по закону . Определить минимальное пробивное напряжение промежутка и предпробивное время при условии, что пробой наступает по цепочке частиц, соединяющей электроды; скорость нарастания цепочки из частиц составляет и остается постоянной величиной. Какие меры следует принять для исключения сквозных пробоев между электродами в результате образования цепочек из проводящих частиц? Дать обоснование принятому решению.
Решение:
мм;
В/с;
м/с.
Так как пробой наступает по цепочке частиц, соединяющей электроды, а скорость нарастания цепочки из частиц составляет и остается постоянной величиной то предпробивное время находится как
На промежуток подается напряжение, изменяющееся во времени по закону . Минимальное пробивное напряжение промежутка можно определить как
кВ
Для исключения сквозных пробоев между электродами в результате образования цепочек из проводящих частиц следует принять следующие меры.
Образование цепочек из примесных частиц требует времени. Чем меньше время воздействия напряжения, тем меньше и вероятность образования слабого звена, по которому развивается разряд.
Чем выше скорость подъема напряжения, тем больше напряжение пробоя масляного промежутка. Эта зависимость вытекает из вольт-секундной характеристики. Поэтому скорость подъема напряжения при испытании маслонаполненных аппаратов нормируются.
Следует отметить сходство механизмов, приводящих к снижению масла в однородных и слабонеоднородных полях при увеличении площади электродов, «активного» объема масла, при увеличении времени воздействия напряжения или скорости замены масла в промежутке. Все эти условия приводят к образованию слабого звена, и способствуют возникновению пробоя.
Задача № 3.4.2.
Между электродами Роговского находится плоский образец из твердого диэлектрика, в котором имеется газовое включение. При напряжении между электродами во включении возникает частичный разряд, а при напряжении он гаснет. Определить, сколько частичных разрядов произойдет в газовом включении за один полупериод переменного напряжения с частотой f и амплитудой . При этом учесть, что время разряда во много раз меньше длительности одного полупериода напряжения.
Определить, сколько частичных разрядов произойдет в газовом включении при воздействии постоянного напряжения за отрезок времени, равный одному полупериоду переменного напряжения с частотой f . Величину постоянного напряжения принять равной амплитудному значению переменного напряжения . При расчетах учесть, что после погасания частичного разряда изменение напряжения на включении происходит по закону:
;
где - постоянная времени, характеризующая нейтрализацию поверхностных разрядов в газовом включении.
Повторный разряд во включении происходит после изменения значения на величину , то есть
,
где - время уменьшения значения на величину .
Сопоставить интенсивность частичных разрядов на переменном и постоянном напряжениях, дать физическое обоснование полученным результатам.
Решение:
кВ, кВ, кВ.
Гц, мс
Необходимо определить число частичных разрядов в газовом включении за один полупериод переменного напряжения:
,
Далее определяется, сколько частичных разрядов произойдет в газовом включении при воздействии постоянного напряжения за отрезок времени, равный одному полупериоду переменного напряжения с частотой:
,
,
Для определения необходимо прологарифмировать полученное выражение
,
,
Длительность полупериода:
,
Для определения числа ЧР надо определить величину отношения к :
.
При переменном напряжении время существования одного разряда несоизмеримо меньше периода воздействующего напряжения, поэтому его можно принять равным нулю и далее полагать, что скачок напряжения при ЧР происходит мгновенно.
При постоянном напряжении число ЧР в единицу времени будет на несколько порядков меньше, и разрушающий эффект также будет меньше чем при переменном напряжении. Поэтому в изоляции, предназначенной для работы на постоянном напряжении, допустимы более высокие рабочие напряженности и толщина изоляции может быть меньшей, чем при переменном напряжении.