Bài giảng Kỹ thuật cao áp: Chương 8 - TS. Nguyễn Văn Dũng

(BQ) Bài giảng "Kỹ thuật cao áp - Chương 8: Hệ thống cách điện khí rắn" cung cấp cho người học các kiến thức: Điện trường trên bề mặt tiếp xúc giữa chất rắn và chất khí, phân bố điện áp trên chuỗi sứ cách điện, phóng điện bề mặt sứ cách điện. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật cao áp: Chương 8 - TS. Nguyễn Văn DũngHỆ THỐNG CÁCH ĐIỆN KHÍ-RẮN NỘI DUNGI. Điện trường trên bề mặt tiếp xúc giữachất rắn và chất khíII. Phân bố điện áp trên chuỗi sứ cách điệnIII. Phóng điện bề mặt sứ cách điệnI. ĐiỆN TRƯỜNG TRÊN MẶT TiẾP XÚC GiỮA CHẤTRẮN VÀ KHÍ Điều kiện biên tại bề mặt tiếp xúc E1 EN1 Et1 Et2 E2 EN2Thành phần tiếp tuyến Et1  Et 2Thành phần pháp tuyến Dn1  Dn 2   r1 En1   r 2 En 21. Bề mặt tiếp xúc vuông góc với điện trường Chất khí có r = 1 Cường độ điện trường E trong chất khíE1  En1   r 2 En 2   r E2 Điện áp giữa hai điện cựcV  d1  d 3 E1  d 2 E2  d1  d 3 E1  d 2 E1 r V V E1   Eave.  d1  d3  d2 d1  d 2  d3 r Điện trường trong chất cách điện khí tăng cao là do sự hiện diện của chất cách điện rắn2. Bề mặt tiếp xúc song song điện trườngEn1  En 2  0 VEt1  E1  Et 2  E2  d Điện trường trong chất cách điện khí không bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của chất cách điện rắn Nếu sự tiếp xúc giữa cách điện rắn và điện cực không tốt  xuất hiện khe hở khí  điện trường trong khe hở tăng r so với điện trường trong chất rắn  phóng điện cục bộ và giảm điện áp phóng điện bề mặt Biện pháp khắc phục: phủ một lớp bán dẫn lên bề mặt cách điện rắn tại vị trí tiếp xúc với điện cựcII. PHÂN BỐ ĐIỆN ÁP TRÊN CHUỖI SỨ CÁCHĐIỆN  Khi làm việc có thể1. Sứ đỡ và sứ treo xảy ra hiện tượng phóng điện dọc theo bề mặt sứ cách điện  gây sự cố ngắn mạch hệ thống hoặc làm nổ sứ  BPHC: - Chế tạo sứ cách điện gồm nhiều tầng, lá để tăng chiều dài phóng điện bề mặt - Được tạo hình để một phần chiều dài phóng điện không bị ướt khi trời mưa 2. Phân bố điện thế dọc theo chuỗi sứ Điện thế phân bố không đều trên chuỗi sứ Mạch tương đươngK: điện dung của bát sứ (giữa mũ sứ và ty sứ)C: điện dung đối với đất của mỗi bát sứ (giữa mũ sứ (ty sứ) với cột (đất))  Điện thế phân bố trên chuỗi sứ sinh x  1 C Ux U sinh   sinh n 2 2 KVới: Ux: điện thế tại ty sứ thứ x U: điện áp của dây dẫn n: tổng số bát sứ Điện áp trên sứ thứ x sinh x  sinh   x  1 U x  U x 1  U sinh n  2 sinh  1 U 2 cosh  x   sinh n  2 Đồ thị phân bố điện thế dọc chuỗi sứ Vòng corona Phân bố tuyến tính Điện áp rơi trên bát sứ gần dây dẫn hơn thì lớn hơn  có thể gây phóng điện vầng quang  sử dụng vòng corona để tăng điện dung giữa bát sứ và dây dẫnIII. PHÓNG ĐIỆN BỀ MẶT CỦA SỨ CÁCH ĐiỆN1. Phóng điện do ẩm độ của không khí Hơi ẩm trong không khí ngưng tụ tạo màng mỏng trên bề mặt sứ cách điện Độ ẩm tương đối của không khí vượt quá 50-60% sẽ giảm đáng kể điện áp phóng điện bề mặt Nước có chứa ion  các ion chuyển động về các điện cực dưới tác dụng của điện trường  vận tốc chuyển động của ion nhỏ  tập trung điện tích gần các điện cực  cường độ điện trường tại khu vực gần cực tăng cao  dễ xảy ra phóng điện bề mặt hơn2. Phóng điện do lớp bẩn dẫn điện trên bề mặt sứ Cách điện ngoài trời thông thường chịu tác động của nhiều loại ô nhiễm dẫn điện. Các ô nhiễm này được chia làm hai nhóm: o Ô nhiễm hòa tan trong nước: muối từ biển, muối từ đường giao thông bộ, phân bón, muối từ khói thải công nghiệp bám vào bề mặt sứ hơi ẩm từ sương mù  lớp dẫn điện o Ô nhiễm không hòa tan: có thể gây hại bằng cách tăng độ bám của nước và muối vào bề mặt sứ Điện áp phóng điện bề mặt giảm mạnh bởi lớp ô nhiễm dẫn điện và phụ thuộc lớn vào loại điện áp tác dụng Loại điện áp Điện áp phóng điện* Xung sét 90% Xun ...