Получение и применения высоких переменных напряжений

Введение 3
Основная часть 4
Изучаемое напряжение 4
Методы получения высокого напряжения 4
Применение высоких напряжений 6
Заключение 12
Список используемых источников 13

Весь текст будет доступен после покупки

Техника высоких напряжений (ТВН) возникла из необходимости передачи больших электрических мощностей на большие расстояния. В 1880 году профессор Петербургского лесного института Д. А. Лачинов разработал и представил теорию передачи электроэнергии на большие расстояния. Одним из ключевых аспектов этой теории было повышение напряжения и уменьшение тока с увеличением дальности и передаваемой мощности. Для удовлетворения потребностей энергетики развивалась техника высоких напряжений. Потребовалось создать промышленные установки переменного, постоянного и импульсного напряжений, а также установки для проведения исследований и испытаний изоляции при воздействии различных видов высокого напряжения. Увеличение уровня напряжений требовало изучения физических явлений и механизмов воздействия электромагнитных полей высокого напряжения на изоляцию в различных условиях эксплуатации.

В настоящее время номинальное напряжение ЛЭП составляет 1 150 000 В, а передаваемая мощность по одной цепи такой линии достигает 6 Гигаватт. Общая протяженность электрических сетей в России с номинальным напряжением 35–1150 кВ превышает 800 000 км. Огромное значение приобретают вопросы создания и эксплуатации комплекса оборудования, необходимого для генерирования, передачи, преобразования и распределения электрической энергии, таких как генераторы, трансформаторы, воздушные и кабельные линии, конденсаторы и другие аппараты.

Высокие напряжения широко используются в различных электротехнологиях, таких как окраска, электрофильтры, очистка воды, электрогидравлические и электроимпульсные технологии (включая бурение, дробление, резание горных пород и др.), а также в электрофизических установках, таких как управляемый термоядерный синтез, ускорители, лазеры и другие.

Весь текст будет доступен после покупки

Основная часть
Изучаемое напряжение, или класс напряжения, представляет собой стандартное значение линейного (межфазного) напряжения, используемого в электрических сетях. Это номинальное значение для различных видов оборудования, таких как трансформаторы, линии передачи, генераторы и реакторы. Класс напряжения определяет необходимый уровень электрической изоляции для электрооборудования и указывает, для каких целей и задач используется это оборудование.

Уровни классов напряжения условно делятся на несколько категорий:
- Ультравысокий класс напряжения — выше 1000 кВ.
- Сверхвысокий класс напряжения — от 330 кВ до 750 кВ.
- Высокий класс напряжения — от 110 кВ до 220 кВ.
- Средний класс напряжения — от 1 кВ до 35 кВ.
- Низший класс напряжения — менее 1 кВ.

Далее в работе рассматриваются напряжения высокого, сверхвысокого и ультравысокого классов, поскольку обобщенно они все относятся к высокому напряжению, таким образом, интерес представляют напряжения 110 кВ и выше. Рассматриваются методы получения каждого класса напряжения, уделяя внимание особенностям используемого оборудования, а также определяется предназначение каждого класса.

Основным методом получения высокого переменного напряжения является преобразование низкого напряжения в высокое с помощью повышающих трансформаторов промышленной частоты. Например, напряжение 110 кВ получается с использованием широкого спектра автотрансформаторов и обычных трансформаторов, таких как ТД-32000/110 У(ХЛ). Масса таких трансформаторов варьируется от 15 до 120 тонн в зависимости от передаваемой мощности.

Также напряжение классом 500 кВ можно получить с использованием обычного или автотрансформатора. Особых конструкционных отличий нет, и используются такие же методы охлаждения, что и на трансформаторах 100 кВ, однако габариты уже заметно больше, так как обычно такие трансформаторы нацелены на передачу гораздо большей мощности, и их размеры, а соответственно и масса, соизмеримо больше. Например, трансформатор ТДЦ-400000/500-У1 имеет массу 385 тонн.

Весь текст будет доступен после покупки

1. https://tdbresler.kz/transformatory-silovye-masljanye-klassa-naprjazhenija-500-kv/
2.https://studref.com/631823/tehnika/vysokovoltnoe_ispytatelnoe_oborudovanie
3. http://powersystem.info/index.php?title=%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F
4. https://leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/tehnika-vysokih-napryazheniy/Page-32.html
5. https://studfile.net/preview/2970036/page:4/

Весь текст будет доступен после покупки