Методические рекомендации и указания к самостоятельному изучению теоретического материала по дисциплине Перенапряжения и изоляция в системах электроснабжения для студентов специальности 050718 Электроэнергетика Составитель

Вид материала

Методические рекомендации

Содержание 1 Общие сведения Тема 2. Внешние перенапряжения. Внутренние перенапряжения.

Подобный материал:

• Методические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов, 1280.73kb.
• Методические указания по изучению дисциплины «Теоретические основы электротехники», 407.2kb.
• Методические указания к практическим занятиям Форма, 161.39kb.
• Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины для студентов всех форм, 697.59kb.
• Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Автоматизированный электропривод, 70.72kb.
• Методические указания, контрольные задания и указания на курсовой проект по дисциплине, 410.04kb.
• Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения, 140.67kb.
• Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины «Возрастная физиология, 126.11kb.
• Налоговое планирование методические указания по выполнению контрольных работ для студентов, 194.91kb.
• Методические рекомендации по подготовке курсовой работы по дисциплине «Теория управления», 48.83kb.

Министерство образования и науки Республики Казахстан


Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова


Кафедра Электроэнергетики


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И УКАЗАНИЯ

к самостоятельному изучению теоретического материала

по дисциплине Перенапряжения и изоляция в системах электроснабжения

для студентов специальности 050718 – Электроэнергетика

Составитель: д.т.н., профессор кафедры Электроэнергетики Рыжкова Е.Н.

Павлодар

1 Общие сведения


Дисциплина «Перенапряжения и изоляция в системах электроснабжения» показывает студентам взаимную связь между электрическими свойствами основных видов изоляции, уровнями воздействующих на нее в эксплуатации перенапряжений и характеристиками защитной аппаратуры.

В соответствии с учебным планом данная дисциплина изучается на третьем курсе в шестом семестре после изучения дисциплин: физика, высшая математика, математические задачи энергетики; теоретические основы электротехники.

Согласно рабочей программе дисциплины на лекции отведено 9 часов, на лабораторные занятия – 3 часа, на самостоятельную работу с преподавателем – 12 часов.

Рабочая программа дисциплины содержит следующие темы:

1. Общая характеристика курса. Роль изоляции в ЭУ. Основные понятия и определения. Общая характеристика внешней изоляции. Внутренняя изоляция
   
2. Внешние перенапряжения. Внутренние перенапряжения
   

При изучении дисциплины «Перенапряжения и изоляция в системах электроснабжения» рекомендуется следующая литература:


Основная:

1. Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1986.
   
2. Разевиг Д.В. Техника высоких напряжений: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976.
   
3. Долгинов А.И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1968.
   

Дополнительная:

4. Кадомская, К.П. Перенапряжения в электрических сетях различного назначения и защита от них/К.П.Кадомская, Ю.А.Лавров, А.А.Рейхердт.- Новосибирск: НГТУ,2004.


2 Методические указания по изучению тем дисциплины


Тема 1. Общая характеристика курса. Роль изоляции в ЭУ. Основные понятия и определения. Общая характеристика внешней изоляции. Внутренняя изоляция.

В данной теме рассматриваются общие задачи изучения курса, основные понятия и определения, связь курса с другими дисциплинами. Влияние характеристик изоляции на технико-экономические показатели электрооборудования. Основные свойства и электрические характеристики внешней изоляции ЭУ. Основные сведения об электрофизических процессах в диэлектриках. Разряды в воздушных промежутках при переменном напряжении. Разряды в воздушных промежутках при грозовых и коммутационных импульсах, время разряда и вольт-секундная характеристика воздушных промежутков. Разряды в воздухе вдоль поверхности изоляторов. Общие свойства внутренней изоляции. Пробой жидких и твёрдых диэлектриков при кратковременных воздействиях напряжения. Кратковременная электрическая прочность внутренней изоляции. Регулирование электрических полей во внутренней изоляции. Старение внутренней изоляции в ЭУ. Контроль изоляции. Допустимые рабочие напряженности основных видов внутренней изоляции.

Изучение данной темы следует начать с основных понятий: изоляция внешняя и внутренняя, воздействующие на нее напряжения, повышения напряжения сверх наибольшего рабочего – перенапряжения, характеристики защитной аппаратуры и вопросы координации изоляции. Далее следует изучать основные сведения об электрофизических процессах в диэлектриках, прежде всего газах. Должны быть также подробно изучены конструкции, виды и условия испытания изоляторов. Изучение раздела, посвященного внутренней изоляции, данной темы начинается с определения понятия «внутренняя изоляция», изучив зависимость электрической прочности диэлектриков от длительности воздействия напряжения и влияние тепловых, механических и других воздействий. Особое внимание следует обратить на физику процессов пробоя жидких и твердых диэлектриков, в том числе разряда по поверхности твердого диэлектрика в масле, комбинирование диэлектрических материалов и регулирование полей во внутренней изоляции.

В результате изучения данной темы студенты должны знать: понятие и условие самостоятельности разряда в газах, физику процессов разряда в воздушных промежутках при постоянном и переменном напряжении в однородном и неоднородном электрическом поле, а также разряда в воздухе по поверхности твердого диэлектрика; способы и средства регулирования электрических полей во внешней изоляции, прочностные характеристика основных видов внутренней изоляции, физику процессов пробоя жидких и твердых диэлектриков, влияние воды на прочность масла, допустимые напряжения на внутренней изоляции, процессы старения изоляции, методы профилактического контроля.

Вопросы данной темы изложены в литературе [1], введение, глава 1 – 19, [2], глава 1 – 11.

Тема 2. Внешние перенапряжения. Внутренние перенапряжения.

В данном разделе дисциплины изучаются следующие вопросы: электрические характеристики молнии как источника грозовых перенапряжений, принцип действия молниеотводов, конструкции и принципа действия защитных аппаратов и устройств, общая характеристика коммутационных перенапряжений, перенапряжения переходных процессов, ограничения коммутационных перенапряжений, установившиеся перенапряжения, переходные процессы при дуговом замыкании на землю, теории развития перенапряжений, заземление нейтрали через дугогасящий реактор.

При изучении этой темы вначале надо уяснить процесс разделения зарядов и стадии развития грозового разряда, определение параметров импульса тока молнии, характеристики грозовой деятельности. Далее необходимо изучить назначение и принцип действия молниеотводов, вопросы построения зон защиты и заземления молниеотводов, а также принцип действия и конструкцию защитных промежутков, трубчатых и вентильных разрядников. При изучении внутренних перенапряжений необходимо учесть, что значительные коммутационные перенапряжения могут возникать не только при включениях, но и при отключениях ненагруженных линий, ненагруженных или слабонагруженных трансформаторов, обрыве токов к.з. или токов нагрузки, разрыве передачи при выпадении из синхронизма (отключение асинхронного хода). Следует изучить особенности расчета всех этих видов переходных процессов и сделать подробный анализ всех факторов, определяющий возникновение перенапряжений максимальной кратности. Следует изучить суть возникновения емкостного эффекта, а также физику процесса возникновения феррорезонансных перенапряжений в схемах с емкостными элементами, обладающими нелинейной характеристикой намагничивания. При изучении данной темы особое внимание следует уделить рассмотрению переходных процессов при однофазном замыкании на землю при различных вариантах поведения дуги (теории Петерсена, Петерса-Слепяна, Белякова). Изучить принцип действия, конструкции и способы включения в сеть дугогасящих реакторов с целью ограничения тока в месте повреждения и уменьшения скорости восстановления напряжения на дуговом промежутке.

В результате изучения данной темы студенты должны знать электрические характеристики молнии и грозовой деятельности, назначение и принцип действия молниеотводов, построение зон защиты, заземление молниеотводов, принцип действия и конструкцию защитных промежутков, трубчатых и вентильных разрядников, испытательные напряжения грозовых импульсов, процессы возникновения феррорезонансных перенапряжений, повышения напряжения, обусловленные емкостным эффектом, максимальные кратности перенапряжений при включении ненагруженной линии и АПВ, уравнения переходных процессов для этих случаев, особенности возникновения перенапряжений при отключениях больших токов, индуктивностей, емкостей и ненагруженных линий, : максимальные кратности дуговых перенапряжений при различных вариантах поведения дуги, принцип компенсации тока замыкания на землю, режимы работы сетей с компенсацией емкостного тока.

Вопросы данной темы изложены в литературе [1], глава 20 – 30; [2], глава 12 – 25, [4], глава 3 – 6.