Повышенных напряжений

Объем получаемых газов больше исходного объема воды в 1868 раз, поэтому увеличение запаса накапливаемых реагентов связано с введением дополнительного количества газовых баллонов. Целесообразно хранение сжатых газов при повышенных давлениях, а также хранение сжиженных Н и О2 в криостатированных баках. Эти мероприятия улучшают массогабаритные показатели установок с ЭХН [1.7].

Коронный разряд наблюдается при повышенных давлениях газа (от десятков миллиметров ртутного столба до давления выше атмосферного). Он возникает при наличии неоднородности электрического поля большой напряженности и сопровождается появлением характерного свечения, называемого короной, вблизи электрода с малым радиусом кривизны. Остальное пространство между электродами остается темным, так как напряженность поля в нем недостаточна для возбужде-

- давления (эта зависимость неоднозначная, с увеличением давления критические параметры различных материалов могут как увеличиваться, так и уменьшаться; в некоторых материалах, например, в Si, Be, Те, сверхпроводимость существует только при повышенных давлениях и после его снятия исчезает).

На электростанциях низкого давления применяются схемы главных паропроводов, по которым пар от всех паровых котлов (рабочих и резервных) подводится к общей магистрали, а оттуда — к турбинам. Такие схемы называют централизованными. При централизованной схеме на линиях от котлов до магистрали и от магистрали до турбин устанавливают задвижки, позволяющие отключить и остановить любой котел или турбину. При относительно невысокой надежности основного оборудования и низких давлениях (когда арматура работает более надежно, а стоимость линий по отношению к стоимости оборудования невелика) применение таких схем оправдано. Однако при повышенных давлениях главные паропроводы, работающие по централизованным схемам, недостаточно надежны, дорогостоящи (из-за возрастания длины паропроводов, стоимость которых сильно увеличивается с ростом давления пара, и большого числа запорной арматуры).

Точность ионизационных преобразователей составляет несколько процентов. Основное преимущество таких преобразователей — бесконтактность преобразования, т. е. их целесообразно применять в агрессивных с повышенной адгезионной способностью, взрывоопасных средах при повышенных давлениях и температурах, где применение иных преобразователей сопряжено со значительными трудностями или недопустимо с точки зрения безопасности.

Точность ионизационных преобразователей составляет несколько процентов. Основное преимущество таких преобразователей — бесконтактность преобразования, т. е. их целесообразно применять в агрессивных с повышенной адгезионной способностью, взрывоопасных средах при повышенных давлениях и темпер'атурах, где применение иных преобразователей сопряжено со значительными трудностями или недопустимо с точки зрения безопасности.

водимости металлов [у = 2500 1/(Ом • см)]. В стволе дуги проходит большой ток и создается высокая температура. Плотность тока может достигать 10000 А/см2 и более, а температура — от 6000 К при атмосферном давлении до 18000 К и более при повышенных давлениях.

Для работы при повышенных давлениях и температурах свыше 600 °С применяются стали с аустенитной структурой 09Х14Н16Б, 08Х18Н10Т и др. Температуры 800—1100 °С выдерживают лопатки турбин из жаропрочных сплавов на никелевой основе ХН77ТЮР, ХН55ВМТФКЮ, в которых никеля содержится соответственно 77 и 55 %, а сплавляемыми с ним компонентами являются Cr, Ti, A1, В, W, Мо, V, Со.

Лучше всего требованиям к газам, применяемым в электроизоляционных конструкциях, удовлетворяют элегаз SFe и фреон CC12F2. Гексафторэтан нельзя использовать при повышенных давлениях из-за низких критических параметров (/>кр -•-• 3,3 МПа, Т — —24 °С).

Элёгаз или гексафторид серы (SFe) имеет электрическую прочность примерно в 2,5 раза выше, чем у воздуха. Поскольку элегаз обладает низкой температурой кипения и высокой плотностью, примерно в 5,1 раза тяжелее воздуха* он может быть сжат до давления 2 МПа без сжижения. Элегаз нетоксичен, химически стоек, не разлагается при нагреве до 800 °С. Особенно велики его преимущества при повышенных давлениях. Элегаз обладает не только более высокой электрической прочностью, чем воздух, но и существенно бо-тгее высокой дугогасящей способностью. Поэтому нарастающими темпами идут разработка и создание элегазовых выключателей и распределительных устройств, в которые наряду с выключателями входят разъединители, короткозамыкатели, трансформаторы тока и напряжения. В последнее время наметилась тенденция, практического использования элегаза в высоковольтных кабелях, созданы опытные образцы. Преимуществами элегазового кабеля по сравнению с бумажно-масляным являются малая электрическая емкость и диэлектрические потери, хорошее охлаждение. Благодаря таким преимуществам по элегазовым кабелям можно передавать очень большие мощности.

Так, гексафторид серы (шестифтористая сера) SF6 имеет электрическую прочность примерно в 2,5 раза выше, чем у воздуха; в связи с этим гексафторид серы был назван впервые исследовавшим этот газ советским ученым Б. М. Гохбергом зле-гавом (сокращение от слов «электричество» и «газ»). На 6-1 приведены значения пробивного напряжения между двумя металлическими дисковыми электродами с закругленными краями в воздухе и в элегазе в зависимости от абсолютного давления газа. Как видно из табл. 6-1, элегаз примерно в 5,1 раза тяжелее воздуха и обладает низкой температурой кипения; он может быть сжат (при нормальной температуре) до давления 2 МПа без сжижения. Элегаз нетоксичен, химически стоек, не разлагается при нагреве до 800 °С, его с успехом можно использовать в конденсаторах, кабелях и т. п. Особенно велики преимущества элегаза при повышенных давлениях ( 6-2).

Физическая причина возникновения повышенных напряжений — это колебания значительной энергии, запасаемой попеременно в электрическом поле емкостного и в магнитном поле индуктивного элементов.

При наличии на ТЭЦ двух повышенных напряжений (например, 35 и ПО или 110 и 220 кВ) устанавливаются соответственно трехобмоточные трансформаторы или автотрансформаторы при условии, что мощность, отдаваемая на одном из напряжений, составляет более 15% мощности, отдаваемой на другом напряжении, с учетом перспективы развития нагрузок на пятилетний период ( 2.13,а). При меньшей мощности целесообразна установка двухобмоточных трансформаторов ( 2.13,6). В этом случае облегчается выбор электрооборудования и снижаются уровни токов КЗ, так как выбираются трансформаторы меньшей мощности по сравнению с соответствующей мощностью обмоток трехобмоточных трансформаторов связи (минимальная мощность обмоток равна 67% номинальной мощности трансформатора).

Исходными данными для выбора схемы выдачи мощности являются значения повышенных напряжений и количество РУ, с шин которых электроэнергия выдается в энергосистему. Для системы задаются максимальная мощность нагрузки энергосистемы Рстах, резерв мощности в системе ,Рс.рез, стоимость потерь 1 кВт • ч электроэнергии (3, значение допустимой потери генерирующей мощности исходя из условия обеспечения устойчивости параллельной работы электростанции с системой и с учетом располагаемого резерва мощности в системе.

Схемы подключения резервных трансформаторов с.н. РТСН АЭС могут подключаться к шинам РУ низшего из повышенных напряжений станции, имеющего связь с энергосистемой, к третичным обмоткам автотрансформаторов связи, к шинам близлежащей районной подстанции или электростанции. На 3.5 приведены некоторые варианты схем подключения РТСН на АЭС с двумя РУ повышенного напряжения. Вариант подключения, показанный на 3.5, а, имеет низкую надежность, хотя и более экономичен. Кроме того, трудно обеспечить режим успешного самозапуска электродвигателей механизмов с.н. Надежность вариантов на 3.5, б и в практически одинаковая, но капитальные затраты в варианте на 3.5, б выше на стоимость ячейки выключателя напряжением 330 кВ. Технико-экономический анализ, результаты которого приведены в [63], выявил наиболее целесообразный способ присоединения РТСН по варианту 3.5, в.

Выбор способа и места подключения РТСН производится с учетом следующих рекомендаций [63, 64]: расположение элементов в ГЭСЭ АЭС необходимо выбирать таким образом, чтобы исключалась одновременная потеря блока и соответствующего ему РТСН; при отказе выключателя, в том числе секционного или шиносоединительного, должна быть исключена потеря двух РТСН, подключенных к одному РУ повышенного напряжения; РТСН должны оставаться в работе при отказе или ремонте одной из систем сборных шин РУ повышенного напряжения; при отказе автотрансформатора связи необходимо, чтобы РТСН можно было оперативно переключить на одно из повышенных напряжений ( 3.5, в).

Физическая причина возникновения повышенных напряжений — это колебания значительной энергии, запасаемой попеременно в электрическом поле емкостного и в магнитном поле индуктивного элементов.

Физическая причина возникновения повышенных напряжений — это колебания значительной энергии, запасаемой попеременно в электрическом поле емкостного и в магнитном поле индуктивного элементов.

Соединение в треугольник исключает возможность появления повышенных напряжений на фазах потребителя три обрыве одного из проводов, как это бывает при 'соединении в звезду. Например, при обрыве провода С фазы ВС и СА окажутся соединенными последовательно и включенными под линейное напряжение UAB, поэтому при симметричном потребителе на каждой из фаз появится половинное линейное напряжение. Напряжение на зажимах фазы АВ не изменится и она будет продолжать работать в прежнем режиме.

Потери электрической энергии в линии. Они зависят от сопротивления линии, квадрата тока и времени потерь. Для снижения сопротивления линии при наличии парных линий их включают параллельно. Применение повышенных напряжений 20 кВ и 660 В для сетей промышленных предприятий также значительно сокращает потери электроэнергии в питающих и распределительных сетях промышленных предприятий.

Соединение в треугольник исключает возможность появления повышенных напряжений- на фазах потребителя при обрыве одного из проводов, как это бывает при соединении в звезду. Например, при обрыве провода С фазы ВС и СА окажутся соединенными последовательно и включенными под линейное напряжение ПАВ, поэтому при симметричном потребителе на каждой из фаз появится напряжение, равное половине линейного. Напряжение на зажимах фазы АВ не изменится и она будет продолжать работать в прежнем режиме.

Основные требования, предъявляемые к электрическим сетям, сводятся к экономии электротехнических материалов и снижению первоначальных затрат при гарантированной надежности электросети и высоком качестве электроэнергии. Для удовлетворения этих требований разработан ряд мероприятий, к которым относятся, в чгстности, применение повышенных напряжений, стальных проводов, регулирование напряжения.