H s nov q.. YÜKs k g rginlikl r V elektrik izolyasiya texnikasi
ELEKTRIK SAH SININ T NZIML NM SI V
Yüklə 4,73 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 3.1.1. Ekranların t tbiqi v hesabatları
- _________________Milli Kitabxana__________________
- 3.1.2. Izolyasiya konstruksiyaları boyu g rginlik v ESG paylanmasının iki v çox saylı ekranlarla b rab rl dirilm si
|
3. ELEKTRIK SAH SININ T NZIML NM SI V IDAR OLUNMASI Yüks k g rginlikl rd elektrik sah sinin idar olunması vacib m s l l rd ndir. Burada elektrik b k , yarımstansiya qur u v avadanlıqlarının g rginlik t tbiq edil n nöqt l rind ESG-nin qiym tinin azaldılması sas rtdir. Çünki, ESG-nin qiym ti h min trafda buraxıla bil n sah g rginliyind n kiçik olmalıdır. ks halda izolyasiyanın normal i i pozulur v konstruksiyanın n z rd tutulmu xidm t müdd ti azalır. Elektrik sah sinin t nziml nm si v idar olunmasının iki yolu: – tutum v aktiv keçiriciliyin d yi dirilm si il t nziml m usulları mövcuddur.
110 kV v daha yüks k g rginlikli ekektrik avadanlıqlarında nominal g rginlikl rd d taclanma ehtimalları olur. Taclanmalar sas n yüks k
_________________Milli Kitabxana__________________ 118
g rginlikl rin t tbiq edildiyi nöqt l r yaxın, izolyasiya il metal armaturların toxunan (t mas) yerl rind v inl rin birl dirildiyi yerl rd ba verir.
iskinli v n mli hava raitl rind h min nöqt l rd nominal g rginlikl rd taclanmalar xeyli intensivl ir. Ona gör taclanmanın l v edilm si v avadanlı ın normal i inin t min edilm si lazım g lir. Bu m qs dl ekranlar istifad edilir. Ekranlar elektrik sah g rginliyinin t nziml nm sinin tutum usuluna aiddir. Onlar qura dırıldı ı yerl rd tutumun qiym tini artıraraq g rginliyin v elektrik sah g rginliyinin paylanmasının t nziml nm sin s b b olur. Bu zaman ESG taclanma yarana bil n, qorxulu yerl rd a a ı dü ür n tic d taclanma ba vermir v ya l v edilmi olur. Qura dırılmasına gör , ekranlar daxil qura dırılmı v xaric qura dırılmı növl r malikdirl r. Konstruksiyalarına, forma v ölçül rin gör ekranlar müxt lif olurlar: - a) kür vi ekranlar, b) toroidal ekranlar, v) tor killi q f s ekranlar, q) buynuz killi v s. Ekranla ma effekti, deyildiyi kimi, onların trafında yaranan tutumun qiym ti il t yin edilir. Bu sarıdan n üstün effekt kür vi ekranlara xasdır k.3.1.1.
kild verilmi sxem gör , yer s thind n H m saf sind asılmı kür nin s thind g rginlik üçün, ekranın yükl ndiyi q yükü v onun güzgü ksinin –q yükü il hesabatları aparılır. Nöqt vi –q yükü üçün ara t sir m saf si 2H götürülür. Onda ekranın s thind g rginlik a a ıdakı ifad il t yin edil c kdir: _________________Milli Kitabxana__________________ 119
H R q H q R q U k k 2 1 1 4 2 4 4 0 0 0 (3.1.1) Buradan, q=U·C k oldu unu bil r k, kür vi ekranın tutumu üçün a a ıdakı hesabat aparılır:
2 1 4 0 (3.1.2) Kür vi ekranın yaxın trafında yaranan maksimal ESG a a ıdak kimi hesablanır: 2 2
1 2 1 H R H R R U E k k k (3.1.3)
Kür vi ekranların hazırlanması mür kk b v material s rfi çox oldu undan, onlar az t tbiq edilirl r. Onların yerin texnoloji, texniki v iqtisadi c h td n daha s m r li olan toroidal ekranlar istifad edilir. Toroidal ekran adından m lum oldu u kimi, r
radiuslu silindrik formalı keçirici borunun, mü yy n R
radiuslu çevr trafında bükülm sind n sad usulla alınır. Qeyd etm k lazımdır ki, R 0 >>r 0 olur. Toroidal ekranların hesabatları k.3.1.2 sxemi il aparılır.
_________________Milli Kitabxana__________________ 120
Toroidal ekran müst visind n Z m saf d olan, H nöqt sind yaranan potensialın hesabatına baxaq. Z toroid müst visin perpendikulyar oldu undan, orada ç kilmi
qurmadan oab üçbuca ının ac hündürlüyü ac=R 0 ·sin v bc= -R 0 ·cos kimi t yin edilir. Onda r üçün a a ıdakı b rab rlik yazıla bil r: cos 2
cos 0 0 2 2 2 2 0 2 0 2
R Z R R Z r (3.1.4) Toroid, montaj edildiyi nöqtçnin faz g liyind olur v bu zaman onun s thin b rab r kild paylanmı yükl r yı ılır. Toroidin s thind çevr üzr paylanmı yükl rin H nöqt sind yaratdı ı potensialın hesabatı üçün yükl rin x tti sıxlı ı t yin edilir:- dq= ·dl v dl=R 0 ·d -çevr boyu buca ına uy un dl uzunlu udur. Çevr nin h min uzunlu una dü n yük payı dq üçün a a ıdakı ifad yazılır: 2
q dq . Elementar dq yükünün H nöqt sind yaratdı ı potensial is , a a ıdakı kimi t yin edilir: r d q r dq d 0 2 0 8 4 (3.1.5) Onda toroidin bütün çevr si üzr paylanan yükl rin t siri il , H nöqt sind yaranan potensialın qiym ti, inteqral ifad il a a ıdakı kimi hesablanar: 2 0 0 0 2 2 2 0 2 cos
2 8
R Z d q (3.1.6)
Cos –cüt funksiya oldu undan, (3.1.6) inteqralın s rh ddini d yi ib onun iki mislini götürm k olar: 0 0
2 2 2 0 2 cos 2 4
R Z d q (3.1.7)
Inteqralın h llini =( - )/2 v zl m si il yerin yetirirl r:- = -2 v ya d =-2d , cos =cos2 v cos2 =2sin -1 olar. Bu çevirm l ri n z r alsaq, potensial ifad si üçün inteqral a a ıdakı kild yazılacaqdır: 2 0
0 0 0 2 2 2 0 2 sin 4 2 2 R R R Z d q (3.1.8)
_________________Milli Kitabxana__________________ 121
(3.1.8) inteqralının s rh ddl rinin d yi dirilm si, h m d i ar nin
d yi dirilm sin s b b olur. Bu a a ıdakı kimi ifad edilmi dir:- =0 olduqda = /2 v yuxarı s rh ddind = olduqda, =0. Bel likl (9.8) inteqralı hesabat üçün lveri li bir kil g tirilir: ) (
2 2 0 2 0 2 k k R Z q (3.1.9)
Burada k(k) funksiyası birinci d r c li elliptik inteqral adlanır v a a ıdakı kimi t yin edilir: 2 0
2 sin
1 ) ( k d k k (3.1.10)
K msalı is , 2 0 2 0 4 R Z R k kimi t yin edilir. Z, r 0 v R 0 qiym tl n gör ekranların hesabatlarını sad l dirm k m qs di il mü yy n t qribi funksiyalar q bul edilir. M s l n, Z>>R
v
Z>> 0 olduqda, k(k) üçün a a ıdakı t qribi v zl m q bul edilir: k(k) = ln4/k ' , burada k ' =1-k 2 . Bu halda, k(k)-nı n z r aldıqda (3.1.9) ifad si a a ıdakı kimi yazılacaqdır: 2 0 2 2 0 2 2 0 2 0 2 ) ( 4 ) ( 1 2 R Z R Z n R Z q (3.1.11)
Z oxu istiqam tind elektrik sah g rginliyinin qiym ti a a ıdakı kimi t yin edilir:
(3.1.12)
(3.1.12) t nliyini h ll ed r k, t kl nmi toroidal ekranın s thind v yer s viyy sind n H hündürlüyünd olan toroidal ekranın yaxınlı ında yaranan ESG-l rini tapırlar. Bütün yüks k g rginlik elektrodlarında oldu u kimi, toroidal ekranların yaxınlı ında da ESG-yi maksimal qiym tind n ba layaraq m saf uzaqla dıqca onun kvadrat d r c sil azalır. Lakin hesabatlar göst rir ki, toroidal ekranın m rk zi Z- oxu boyu h r iki istiqam td xarakterik maksimal
_________________Milli Kitabxana__________________ 122
ESG–yi yer alır. Toroidin X-Y oxu üzr olan simmetriya müst visind n h r iki istiqam td 2 /
R nöqt l rind ki h min maksimal ESG-i R 0 –la t rs müt nasib olur v a a ıdakı kimi t yin edilir: 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 2 1 8 2 1 21 , 1 4 385 , 0
r r R n R R r U R q E mak (3.1.13)
Bu nöqt l rd yaranan maksimal ESG-ri istiqam tc biri-birinin ksin yön lir. Toroidin simmetriya m rk zind is , ESG-i sıfır olur. Belılikl , simmetriya m rk zind n ± 2 0 R m saf sind ESG-nin qiym tl ri E z q d r
d yi ir: 0 2 0 4 770 , 0
q E z (3.1.14)
Bu n tic toroidal ekranların montajı zamanı n z r alınmalıdır. M s l n toroidal ekranın yüks k g rginlik açarlarının kür vi gövd si (bakı) altında montajı zamanı gövd il toroid arasındakl m saf 2 / 0 R -a b rab r olarsa bakın yaxınlı ında elektrik sah sinin paylanması xeyli d r c d b rab rl mi olur. Bu halda, açarın gövd si yaxınlı ında ESG-nin artması, toroidin yaxınlı ında azalan ESG il kompensasiya olunur. N tic d açarın gövd si üzr ESG-nin k skin artımı xeyli m hdudla ır. Toroidal ekranlar bir neç toroidin kombinasiyası klind istifafd edildikd , taclanmanın ba lan ıc g rginliyini azaltmaq mümkündür. Bu zaman toroidl rin b rab rl dirici t sir zonası da geni l nmi olur.
- sas n iki parametrl , ekranın toroid çevr sinin R 0 radiusunun ekran borusunun r 0 radiusuna olan nisb ti (R 0 /r 0 ) il t yin edilir. Yer s thin q d r olan H m saf si v R 0 /H nisb ti taclanmanın ba lan ıc g rginliyin az t sir edir. Yer s thind n H m saf sind montaj edilmi toroidin s th taclanmasının ba lan ıc g rginliyi a a ıdakı kimi hesablanır [21]: _________________Milli Kitabxana__________________ 123
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 8 2 1 2 2 1 8 2 1 R r r R n R r H R R r r R n R r r E U bas bas (3.1.15)
burada 38 , 0 0 1 8 , 16 r a m E h qh bas (3.1.16) havada taclanma sah g rginliyinin ba lan ıc t siredici qiym ti, m
–ekranın s thinin qeyri hamarlıq d r c si, -havanın nisbi sıxlı ı, r
–ekranın borusunun yrilik radiusu, a
– elektrodun konfiqurasiyasından asılı olan mcaldır (silindrik elektrod üçün 0,62 v kür vi elektrod üçün 0,76) q bul edilir. Borunun r 0 radiusunun artması, R 0 /r 0 nisb tini azaltsa da, bu artım ba lan ıc g rginliyin d müt nasib olaraq artımına s b b olur. Ona gör , yüks k g rginlik aparatları üçün ekranların layih l ndirilm sind R 0 /r 0 nisb tinin optimal variantının h lli axtarılır. Bu zaman optimalla ma kriteriyası kimi, ekranın s thinin minimal qiym tind , U
ba lan ıc g rginliyin rtinin öd nm si q bul edilir. Çünki, toroidin radiusu v s th sah si böyüdükc , ona göst ril n kül k v buzla ma t sirl ri sütun üçün lav qorxulu mexaniki yükl r yaradırlar. Bu kriteriya ekranın verilmi s th sah si üçün, ba lan ıc maksimal g rginliyin alınması kimi t yin edilir. Ona gör (3.1.15) formulasında ekranın s thini S s =4 2 ·r 0 ·R 0 v toroid çevr sinin radiusunu R 0 =S s /(4 2 ·r 0 ) il v z etdikd , a a ıdakı ifad ni yazmaq olar: s s s s s s bas bas S r r S n S r H r S S r r S n S r r E U 2 0 2 2 0 2 2 0 2 0 2 0 2 2 2 2 0 2 0 2 1 2 2 1 8 2 1 2 2 1 (3.1.17)
burada U ba yalnız bir d yi nin - r 0 -ın funksiyasıdır. Bu halda verilmi s th sah sind R 0 /r 0 = =S s /(4 2 ·r 0 2 ) olur. (3.1.17) formulası v R 0 /r 0 –ın sonuncu ifad si il aparılmı hesabatlardan U ba =f(r 0 /R 0 ) asılılı ına aid funksional yril r qurulmu dur. Hesabatlarda toroidin s thinin qeyri hamarlıq d r c si m qh =0,9 götürülmü v yerin t siri n z rd n atılmı dır. Göründüyü kimi bütün hallarda U ba , r 0 /R 0 nisb tinin son h ddin q d r artır. Radiusların R 0 /r 0 7- uy un nisb tinin son h ddi (3.1.14) t nliyinin öd ndiyi oblastdır. Ona gör verilmi U ba v toroidin minimal s thi üçün, R 0 /r 0 nisb tinin d minimal qiym ti olur.
_________________Milli Kitabxana__________________ 124
k.3.1.3. Taclanmanın ba lan ıc g rginliyinin toroidal ekranın verilmi S s s thi v r 0 /R 0 nisb tind n asılılıq yril ri:- 1- yrisi S s =4 2 m 2 , 2- yrisi S s =4 2 ·0,1m 2 v 3- yrisi S s =4 2 ·0,01m 2 Kiçik R 0 /r 0 nisb tind , toroidin hazırlanmasında olan texnoloji ç tinlikl r s b bi il
=7 optimal variant kimi q bul edilir. r 0 /R 0 0,15 nisb tind U ba =f(r 0 /R 0 ) funksiyasının s lis d yi m si h min zonada ba lan ıc g rginliyin qiym tin az t sir edir. Bu r 0 /R 0 üçün bir neç optimal qiym tl r (oblastın) alınmasına s b b olur. M s l n, taclanmanın ba lan ıc g rginliyini optimaldan 5% az götürs k, r
nisb ti 0,1- q d r azalar, v ya R 0 /r 0 nisb ti
10 –a q d r artar. R 0 /r 0 =15 olduqda is , U ba maksimaldan 10 % a a ı olur. R 0 /r 0 nisb tinin 15-d n böyük qiym tl rind U ba k skin olaraq azalır. Ona gör bu nisb t üçün 15-d n böyük qiym tl rin olması m qs d uy un deyildir.
Toroidin borusu, böyük radiusu v yer s thind n olan yüks kliyi düzgün seçilm dikd ümumi bo alma g rginliyinin qiym tl ri azalır. Ona gör çox yüks k nominal g rginlikl rd (330-750 kV) i l dil n ekranlarda hesabata yana ma ba qa cür olmalıdır.
Yüks k g rginlikl rin aparatların giri in v elektrik avadanlıqlarına t tbiq edildiyi nöqt l rind v birl dirici qov aqlarda sah g rginliyinin t nziml nm sin ehtiyac vardır. ks halda, onların normal i ini t min etm k bir çox probleml rl qar ıla ır. Xüsusi il , müasir aparatlarda istifad edil n
_________________Milli Kitabxana__________________ 125
üzvi t rkibli izolyasiya gövd l ri üçün, h min birl m yerl rind yaranan taclanmalar çox t hlük li olur. Ona gör , aparat izolyasiyasının layih l ndirilm si zamanı, izolyasiya konstruksiyalarının hündürlüyü boyu elektrik sah g rginliyinin paylanması analiz edilm lidir. Bu ara dırmaların m qs di, ekranların minimal s th sah si üçün, polimer izolyasiyanın etibarlı i inin t min edilm si v sas texniki t l batların öd nm sidir. vv lki
paraqrafda göst rildiyi kimi, toroidal ekranlar simmetriya oxu boyu elektrik sah g rginliyinin paylanmasını b rab rl dir n zonaya malikdir. Xüsui hallarda izolyasiyanın hündürlüyü boyu ESG-nin t nziml nm si üçün iki v çox saylı ekranlar sistemind n istifad edilir. Yüks k g rginlikli kür vi elektrodun trafında ESG-nin toroidal ekran vasit si il b rb rl dirilm si m s l sinin effektivliyin baxaq, k. 3.1.4. Toroid olmadıqda, kür nin s thind n uzaqla dıqca ESG sür tl azalır: ona gör ( 3.1.5 ) formulasını istifad ed r k a a ıdakı ifad ni yazmaq olar: 2 1 2 0 2 0 1 4 4 z U R z U C z q E k (3.1.18)
k.3.1.4. Yüks k g rginlikli elektrod v toroidal ekranın qar ılıqlı yerl m sxemi. Bir d d toroidal ekran oldu u hal Dig r t r fd n kür olmadıqda toroidin z koordinatının, H 1 -H 2 - 2 0 R ; H 1 - H 2 + 2 0 R m saf l r intervalının d yi m diapazonunda sah g rginliyi artır k.3.1.4.
_________________Milli Kitabxana__________________ 126
Toroidin z oxu boyu elektrik sah g ginliyinin d yi m si a a ıdak formula il t yin edilir: 2 /
02 2 2 0 4
z z q E z (3.1.19)
Dig r t r fd n (3.1.14) formulasına gör , toroidin R 0 – radiusu kiçildikc , hündürlük boyu sah g rginliyinin dü güsü artır. Bu z koordinatının göst rilmi h ddl rd d yi dirilm si il , elelktrik sah g rginliyinin t nziml nm sin imkan verir. Baxılan hal üçün, yükl rin hesabat sistemi, kil 3.1.6 –da verilmi dir. Son iki ifad d n, kür v toroidin oxu boyu v k narda olan ixtiyari z m saf sind ESG a a ıdakı kimi hesablanır: 2 / 3 03 2 2 3 1 3 1 2 02 2 2 2 1 1 0 2 2 / 3 02 2 2 2 1 2 1 0 2 2 0 1 1 4 4 4 R H H z H H z z R H H R q R H H z H H z q z q E z (3.1.20)
burada q 1 v q 2 yükl ri eyni g rginlikd olan kür v toroid üçün potensial t nlikl rind n a a ıdakı kimi t yin edilir: 2 22 1 12 2 21 1 11 q q U q q U (3.1.21)
22 11 12 2 11 12 22 2 12 11 12 2 22 12 11 1 1 1 ; 1 1 U q U q (3.1.22) (3.1.20) ifad sind olan ölçül r is a a ıdakı qiym tl rl ifad edilir: ; ; ) ( 02 2 2 2 1 1 2 02 2 1 2 02 03 02 2 2 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 3 1 R H H R R a R R R R H H H H R a H H a R H H _________________Milli Kitabxana__________________ 127
Toroidin bütün b rab rl dirici zonasını s m r li istifad etm k üçün, onu kür d n 2 / 02 R m saf d montaj etm k lazımdır. Bu halda toroidin ks istiqamatd yön l n maksimal sah g rginliyi, kür nin maksimal g rginliyi il qovu ur. N tic d kür nin s thind ESG-nin qiym ti daha çox azalmı olur. Yüklə 4,73 Mb. Dostları ilə paylaş:
|