Методы профилактического контроля внутренней изоляции высоковольтного оборудования по абсорбционным

1. Схемы замещения двухслойного диэлектрика.
В качестве внутренней изоляции высоковольтного оборудования очень часто применяются комбинации диэлектриков, сочетание которых позволяет получить наиболее благоприятные свойства изоляционной конструкции. В частности, очень большое распространение получила слоистая изоляция, в состав которой входят пропитанные маслами волокнистые материалы типа бумаги (кабели, конденсаторы, трансформаторы и др.).
Ухудшение качества слоистой изоляции в большинстве случаев происходит путем более или менее однородного изменения свойств одного из слоев, тогда как характеристика других слоев остаются практически неизменными. Это приводит к изменению неоднородности изоляции. По характеру этого изменения можно судить о состоянии изоляции.
В простейшем случае неоднородная изоляция состоит из двух слоев, каждый из которых характеризуется своей удельной проводимостью слоев γ и диэлектрическойпроницаемостью ε. Модель двухслойного диэлектрика представлена на рис. 5.


Рисунок 4. Модель двухслойного диэлектрика

Для анализа процессов в модели двухслойной изоляции используют схемы замещения, показанные на рис.5.

а) б)
Рис. 5. Схема замещения двухслойного диэлектрика

2. Вычислим параметры схемы замещения по данным, приведенным в таблице и при уменьшении значения R₁ в 100 раз.
Схема представленная на рис. 5, б эквивалентна схеме на рис. 6, а. В этой схеме замещения:
сопротивление утечки всей изоляции в установившемся режиме
R = R1 + R2,
геометрическая емкость изоляции
Сr = С1 С2 /(С1 + С2 ).
Ветвь «r — ΔС» отражает накопление заряда абсорбции, параметры ее определяются из условия равенства полных сопротивлений обеих схем замещения:
r = R1R2 (R1 + R2 )

Методы профилактического контроля внутренней изоляции высоковольтного оборудования по абсорбционным явлениям и по тангенсу угла диэлектрических потерь
Условие задачи и исходные данные.
Внутренняя изоляция высоковольтного оборудования состоит из двух слоев имеющих в установившемся режиме соответственно сопротивление утечки R₁ ,R₂ и емкости слоев С₁ и С₂.
Требуется по характеру изменения тока абсорбции и значению сопротивления изоляции в исходном состоянии изоляции и при уменьшении сопротивления первого слоя в 100 раз (0,01 R₁) дать заключение о качестве изоляции и определить допустимость степени увлажнения.
Тангенс угла диэлектрических потерь при температуре Тₒ = 20̊ С равен -tgδₒ; коэффициент, характеризующий температурную зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры, равен –α.
Требуется рассчитать и построить графики зависимости тангенса диэлектрических потерь и мощности потерь в диэлектрике при изменении температуры от 20̊ С до 100̊ С и приложении переменного напряжения U= 10 кВ с частотой 50 Гц.
Значения всех переменных параметров для соответствующих вариантов приведены в таблице 3.
Таблица 3
Показатели Вариант ( последняя цифра шифра)

0
R₁, 10⁻⁶, Ом 145
С₁, 10⁻⁶, Ф 2,4
R₂, 10⁻⁶, Ом 1,9
С₂, 10⁻⁶, Ф 17
tgδₒ, 10⁻³ 2,4
α, 10⁻³, ᵒС⁻¹ 19