8.Коронный разряд

Коронный разряд – это неполный самостоятельный разряд, возникающий в газе в резконеравномерном поле у электродов большой кривизны и при больших межэлектродных расстояниях. Разряд характерен резким увеличением тока утечки, характерным шелестящим звуком и свечением (чехол короны).

В технике коронный разряд используется для получения ионизированного газа, очистки помещений от пыли, обеззараживания воды, воздуха и продуктов, обычно при – коронирующем электроде.

В энергетике корона является источником потерь энергии в ЛЭП и весьма ощутимы, одновременно коронирующая линия весьма эффективно «съедает» перенапряжение, появляющееся при грозовых разрядах. Пульсация токов короны создает интенсивные помехи связи.

Рис.10

При постоянном напряжении для коаксиальной линии напряженность поля, при которой зажигается корона

,

,

где , -постоянные, , , -коэффициент состояния поверхности провода ( для одиночного нового провода, для многопроволочного старого провода).

Напряжение зажигания короны связано с удельной емкостью провода и может определяться через нее.

Основной задачей исследований короны является определение потерь на корону в ЛЭП. Точное аналитическое выражение решения пока не разработано, но пути решения следующие:

1. Определяется и сравнивается с на проводах ЛЭП.

2. Рассчитывается мощность потерь на корону на единицу длины линии для различных условий (хорошая погода, дождь и т.д.).

3. Используя данные о погоде гидрометцентра определяются потери энергии по участкам линии.

При переменном напряжении на проводах происходит пульсация объемных разрядов короны. С повышением объемный заряд удаляется от провода и предельное расстояние может быть определено по формуле

, [см],

где - подвижность ионов газа [см];

- радиус провода [см];

- длительность периода [сек].

При см, см, , сек, см.

Так как расстояние между проводами ЛЭП несколько метров, то расчет потерь на корону может вестись отдельно по каждой фазе.

Классической в технике высоких напряжений была формула Пика

,

где - относительная плотность воздуха;

;

- коэффициент гладкости провода;

- коэффициент погоды.

При оценке среднегодовых потерь их ведут из предположения 10% плохой погоды и 90% хорошей

.

Потери на корону в настоящее время достигают до 1,0 кВт/(км фазу), что приводит к потере энергии на линию в 200 км

млн [кВтч/год]

Для уменьшения потерь на корону практически единственным методом является увеличение диаметра провода. Корона не возникает, если

то есть для линии 500 кВ необходим провод диаметром не менее 7,5 см. Попытки вешать на ЛЭП такие пустотелые трубы оказались неудачными, поэтому на высоковольтных ЛЭП провод в фазе расщепляется на 28 проводов с изолирующими растяжками 4060см. В этом случае расчет проводится по условному эквивалентному диаметру .

	2	3	4

Потери мощности на корону для провода 3АСУ/400 по данным НИИПТ.

1- хорошая погода, относительная влажность 90%; 2- погода без видимых осадков, но с относительной влажностью 90%; 3 – сухой снег; 4 – мокрый снег; 5 – дождь интенсивностью больше 0,6 мм/ч; 6 – изморозь.

кВ

Задача 8.1. Определить потери активной мощности на корону для линии электропередачи при напряжении 154 кВ, если протяженность линии 100 км, провод АС-50 м радиусом 0,48 см, провода расположены треугольником с расстоянием между ними 500 см. Температура воздуха 0С, давление 710 мм рт.ст., коэффициент негладкости 0,85, погода ясная.

Решение. Влияние атмосферных условия на корону учтем с помощью величины относительной плотности воздуха:

Определим критическое фазное напряжение:

Действующее фазное рабочее напряжение сети

Так как рабочее напряжение оказалось больше критического, то корона будет иметь место.

Для расчета потерь мощности на 1 км провода линии воспользуемся формулой Пика

Потеря мощности на все три провода

Потери мощности на всю линию заданной длины

.

Примечание. Величина найденных потерь показывает, что применение провода АС-50 на данной линии недопустимо.