Презентация по дисциплине "Электрические машины и аппараты"

• 1 слайд

  МДК.01.01 Электрические машины и аппараты
  Преподаватель Ветлугин Вадим Владимирович
  Лекция №10
  

• 2 слайд

  Тема: «Ограничители перенапряжений нелинейные»
  Нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) - защитные аппараты, выполненные на основе нелинейных сопротивлений с очень большой степенью нелинейности.
  В отличие от вентильных разрядников, ОПН не имеют искровых промежутков и вольт-секундной характеристики.
  Основной характеристикой ОПН
  является вольт-амперная характеристика.
  
  

• 3 слайд

  Параметры выбора ОПН
  Номинальный разрядный ток (при импульсе 8/20мкс)
  Номинальное напряжение (выдерживаемое в течении 10с напряжение)
  Длительно выдерживаемое напряжение
  Остающееся напряжение
  Пропускная способность ОПН
  Характеристика «напряжение-время»
  Ток взрывобезопасности
  Изоляционные параметры покрышки
  Нелинейные сопротивления, используемые в ОПН,
  выполняются на основе оксида цинка ZnO и,
  как правило, называются варисторами.
  

• 4 слайд

  Варисторы
  Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы
  оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа).
  Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO
  являются системой последовательно – параллельно
  включённых p – n переходов.
  

• 5 слайд

  Структура варистора при наблюдении в электронный
  микроскоп с увеличением в 2400 раз. Современные варисторы изготавливают в виде дисков
  диаметром 28-150мм и высотой 5-60мм.
  На торцевые части дисков наносятся алюминиевые электроды, толщиной 50-300мкм. Боковые поверхности покрываются защитным покрытием.
  

• 6 слайд

  Ограничители перенапряжений. Конструкция ОПН
  При изготовлении ОПН определённое количество варисторов последовательно соединяется в колонку.
  В зависимости от требуемых характеристик ОПН и параметров варисторов ОПН может состоять из одной или нескольких параллельных колонок.
  ОПН могут выполнятся с фарфоровой или полимерной изоляцией.
  Корпусом ОПН с полимерной изоляцией служит
  труба из стеклопластика, на которую наносится защитное покрытие из кремниеорганической резины.
  

• 7 слайд

  Преимущества силиконовой изоляции
  Малый вес
  Высокая гидрофобность
  Стойкость к агрессивной среде
  Взрывобезопасность
  Стойкость к механическим повреждениям
  

• 8 слайд

  Конструкция ОПН
  Алюминиевый фланец
  Стяжка из стекложгута
  Варисторы
  Дистанционная шайба
  Алюминиевый фланец
  

• 9 слайд

  Конструкция ОПН
  Защитная лента
  Корпус из силиконовой резины
  Основание
  Линейный вывод
  Верхний фланец
  Варисторы
  Стяжка из отвержденного стекложгута
  Нижний фланец
  1
  2
  3
  5
  6
  7
  8
  7
  6
  

• 10 слайд

  Уплотнительная мембрана
  Крышка фланца
  Сопло
  Резиновое уплотнительное кольцо
  Индикаторная пластина
  Фланец
  Битумная краска (демпфер)
  Цементная заделка
  Отпескоструенная поверхность
  Варисторы
  Распорка
  Фарфоровая покрышка
  Пружина
  
  10
  11
  12
  13
  6
  11
  5
  10
  
  Конструкция ОПН
  
  

• 11 слайд

  ОПН в фарфоровой и полимерной покрышках
  Опыт эксплуатации фарфоровых и полимерных изоляционных покрышек показывает, что частота отказов последних существенно выше.
  Большее расстояние между колонкой варисторов и внешней боковой поверхностью фарфоровой покрышки приводит к уменьшению ёмкостной связи между варисторами и полупроводящим слоем загрязнения/увлажнения на поверхности покрышки.
  
  

• 12 слайд

  ОПН в фарфоровой и полимерной покрышках
  ОПН в полимерной покрышке более подвержен сезонным колебаниям температуры, т.к. отдельные части ОПН имеют разный коэффициент температурного расширения.
  ОПН в полимерной покрышке имеет практически 100% герметичность в отличие от ОПН с фарфоровой изоляцией (в последней применяются резиновые уплотнители)
  ОПН в фарфоровой покрышке имеют существенно лучшие механические характеристики
  ОПН в полимерной покрышке более взрывобезопасны.
  ОПН в полимерной покрышке в 2-3 раза легче чем ОПН с фарфоровой покрышкой.
  
  

• 13 слайд

  Распределение напряжения
  Собственная емкость варисторов, а также паразитные емкости отдельных элементов на заземленные участки обуславливают неравномерное распределение напряжения вдоль корпуса ОПН:
  перегрузка отдельных варисторов
  снижение пропускной способности
  интенсивное старение варисторов
  Методы решения:
  экранные кольца
  большее Uнр для верхних модулей при многоэлементном исполнении
  
  

• 14 слайд

  ОПН 3-750 кВ (Россия)
  ОПН 3-10 кВ
  ОПН 25-35 кВ
  ОПН 110-220 кВ
  ОПН 330-500 кВ
  

• 15 слайд

  ОПН 4-44 кВ фирмы ABB
  

• 16 слайд

  ОПН 110-750 кВ типа EXLIM
  с фарфоровой изоляцией фирмы ABB
  Напряжение сети, кВ 110-150 110-220 110-500 220-750
  Номинальное напряжение 90-168 90-228 90-444 180-624
  ОПН, кВ
  Номинальный разрядный 10 10 20 20
  ток 8/20мкс, кА
  Выдерживаемый импульсный
  ток:
  -  4/10 мкс, кА 100 100 100 150
  -  1,2/2,5 мс, А 550 900 1350 1900
  -   прямоугольный импульс
  2000 мкс, А 550 900 1350 1900
  Класс разряда линии по 2 3 4 5
  МЭК 99-4
  Удельная поглощаемая 2,5 4,5 7,0 10,0
  энергия, кДж/кВUном
  Ток взрывобезопасности, кА 50 65 50-65 50-65
  Изгибающий момент, Нм 7500 7500 18000 18000
  EXLIM R
  EXLIM Q
  EXLIM P
  EXLIM T
  

• 17 слайд

  Подвесные ОПН
  Применяются для защиты линейной изоляции ВЛ
  Применение ОПН-Л позволяет сооружать
  компактные ВЛ.
  Подвесные линейные ОПН могут выполнятся
  с искровыми промежутками (ОПН-ЛИ)
  

• 18 слайд

  Подвесные ОПН (Россия)
  ОПН-ЛИт-110
  ОПН-ЛИр-110
  ОПН-Л-110
  ОПН-Л-500
  ОПН-Л обычно оснащаются специальным отделителем.
  Места, где целесообразно применять ОПН-Л:
  - высокие переходные пролёты через реки
  - участки ВЛ, проходящие через районы с повышенной грозопоражаемостью
  - районы с плохо проводящими грунтами
  - ВЛ без
  грозозащитных тросов
  

• 19 слайд

  Особенности подвесных ОПН
  

• 20 слайд

  Подвесные ОПН с искровым промежутком
  Искровой промежуток с электродом в форме рога
  предназначен для сохранения требуемого расстояния
  при отклонении фазы ветром.
  

• 21 слайд

  Подвесные ОПН с искровым промежутком
  Применяется на анкерных опорах при ненормированых длинах шлейфов.
  

• 22 слайд

  Подвесные ОПН
  

Краткое описание документа:

Лекция для студентов ССУЗов по дисциплине Электрические машины и аппараты.

Тема из раздела электрические аппараты высокого напряжения.

Представлены назначения, характеристики, устройство и принцип действия заявленного оборудования. Данные материалы актуальны для 2018 года, все оборудование активно используется на ЭС и ЭПС.