Негативное влияние на работу подстанций высокого напряжения
Коронный разряд
Коронный разряд является разновидностью самостоятельного электрического разряда в газе достаточной плотности (около 1 атм.) [3]. При таком разряде ионизация газа электронами происходит не по всей длине межэлектродного промежутка [5].
Рис. 1. Коронирующие опорные изоляторы на ПС 500 кВ.
Основные формы: лавинная (на гладком электроде — относительно тонкий светящийся слой, а на шероховатом — дискретные светящиеся пятна) и стримерная (слабо светящиеся нитевидные каналы). Отдельно от стримерной формы также можно рассматривать факельную, при которой пути последовательно воспроизводящихся стримеров в начале совпадают, а далее расходятся, что может наблюдаться в предпробойном режиме при импульсных и высокочастотных напряжениях.
Лавинная форма коронного разряда может быть вспышечной или непрерывной, что зависит от радиуса электрода 
и плотности среды 
. Если существование объемного заряда в промежутке невозможно ( 
мало), то лавинный разряд будет иметь вид непрерывных последовательных лавин.
Коронирующий промежуток разделяют на две части: чехол разряда (зона ионизации), в котором происходят лавинные и стримерные процессы, и зона дрейфа (внешняя зона), где происходит лишь дрейф заряженных частиц. Если дрейфуют частицы одного знака, то корона является униполярной; если обоих знаков — биполярной. Наличие диэлектрического сплошного покрытия на некоронирующем электроде при униполярной короне приводит к осаждению ионов на этом слое и росту напряженности в слое, приводящему к его пробою [5]. Ионизационные процессы в порах слоя приводят к инжекции ионов противоположного знака в межэлектродный промежуток. Происходит переход униполярного разряда в биполярный, что является важным практическим случаем. Эту разновидность также именуют обратным коронным разрядом. Если коронируют оба электрода, ток во внешней зоне между ними переносится движущимися навстречу ионами разных знаков. Полной рекомбинации ионов обычно не происходит [6], а взаимная нейтрализация пространственного заряда снижает степень ограничения тока, обычно ограниченного пространственным зарядом. Кроме того, отрицательные ионы, пройдя к положительному проводу, распадаются в его сильном поле, что служит дополнительным источником электронов и несколько облегчает зажигание разряда. Следовательно, биполярный коронный разряд поддерживается лучше и является в целом более злокачественным.
|
|
|
Важной и трудноразрешимой задачей является расчет электрического поля при униполярном коронном разряде. Для сложных систем электродов применяются аналитические методы Дейча–Попкова и разложения в ряд. Математические же метода подразумевают либо последовательное решение уравнений коронного разряда, либо уточнение решения Дейча–Попкова. Опираясь на расчеты по методу Дейча–Попкова можно записать законы распределения (1) и (2) напряженности и плотности объемного заряда короны для систем электродов провод–плоскость и гиперболоид–плоскость соответственно. Вид этих законов показан на рисунке 1.
|
|
|
Рис. 2. Распределения напряженности и плотности объемного заряда короны.
Негативное влияние на работу подстанций высокого напряжения
При коронном разряде происходит ионизация воздуха и снижение его электрической прочности. Это может, например, облегчить перекрытие изоляторов и пробой между фазами. Разряд сопровождается движением частиц газа от коронирующего электрода, шелестящим шумом, иногда радиоизлучением и такими химическими реакциями, как образованием озона и окислов азота в воздухе [3]. Озон интенсивно окисляет металлические конструкции распределительного устройства, а окислы азота образуют с водой азотную кислоту, которая разрушает изоляцию и металлы.
Кроме того, коронный разряд негативно влияет на полимерные изоляционные материалы [8]. Бомбардировка электронами и ионами приводит к деструкции и испарению составляющих компаунда с малой молекулярной массой. Степень воздействия короны на изоляцию зависит от энергии разряда, концентрирующегося на небольшом локальном участке [10]. При исследованиях образцов компаунда из смолы1 (марки ЭД-5 и ЭДЛ), наполненных ПКП, в условиях длительного воздействия коронных разрядов на поверхности наблюдалась деструкция связующего и появление слоя кварцевого песка, который все же препятствует дальнейшему разрушению компаунда в нижележащих слоях. Несмотря на это, при больших напряженностях поля это защитное свойство проявится не успевает, и весьма быстро происходит пробой.
|
|
|
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 250; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!