Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 48
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет безотрывных форм обучения
Кафедра «Электротехника и теплоэнергетика»
Специальность 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог»
Специализация «Локомотивы»
КУРСОВАЯ РабоТа
по дисциплине
«Техника высоких напряжений и электроматериаловедение»
на тему: «Расчет защитного действия вентильного разрядника»
Форма обучения –
| Выполнил обучающийся | группа: | |
| | __________________ подпись, дата | |
| | | |
| Руководитель | __________________ подпись, дата | |
2023
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Транспортные и энергетические системы»
Кафедра «Электротехника и теплоэнергетика»
Задание на выполнение курсовой работы по дисциплине
«Техника высоких напряжений и электроматериаловедение»
_________________________________________________________________
Специальность 23.05.03, специализация «Локомотивы»
Тема «Расчет защитного действия вентильного разрядника»
Исходные данные:
В точке О контактной сети электрифицированного участка возникла прямоугольная волна перенапряжения (длина волны В, мкс; максимальное значение U0, кВ). По контактной сети, состоящей из несущего троса и двух контактных проводов
, волна движется по направлению к узлу А (рис.1).
В узле А подключен другой участок контактной сети, состоящий из несущего троса и одного контактного провода, в конце которого в узле В подключено электрооборудование тяговой подстанции или электровоза (рис.2). Для защиты изоляции подключенного в точке В электрооборудования установлен вентильный разрядник Р.
 |
| Рис. 1 Схема участка контактной сети |
Необходимо определить изменение остающегося напряжения на разряднике и, следовательно, и на изоляции оборудования от времени и сделать вывод о пригодности и эффективности работы аппарата защиты. Явлением многократных отражений волн в узловых точках схемы пренебрегаем.
 | ||||||||
| Рис. 2 Схема электрооборудования | ||||||||
| № варианта |  |  |  |  |  |  |  |  |
| кВ | мкс | 1/мкс | 1/мкс | м/мкс | Ом | Ом | м | |
| 18 | 55 | 35 | 0.0025 | 0.0035 | 250 | 315 | 235 | 25000 |
 |  |  |  |  | R |  | С | |
| м | м | - | Ом | мкс | Ом | Ом | мкФ | |
| 5000 | 1000 | 0,2 | 5 | 3 | 600 | 300 | 0,05 | |
-
Расчет волны напряжения на изоляции оборудования тяговой подстанции для случая, когда разрядник Р не подключен-
Определение максимального значения волны перенапряжения в точке А:
-
42,8 кВ
- время распространения волны от точки О до точки А, мкс;
– коэффициент затухания на участке ОА.-
Определение преломленной волны в точке А:
- коэффициент преломления волны в узле А;
- сопротивление линии до узла;
- сопротивление линии за узлом:
-
Определение волны в точке В:
=23,9 кВ
мкс
- время распространения волны от точки А до точки В, мкс;
– коэффициент затухания на участке АВ.2.4. Определение преломленной волны в узле В (записать в операторной форме):
Набегающий на узел импульс перенапряжения имеет П-образную форму. Такой импульс можно представить как результат наложения двух бесконечно длинных волн разной полярности с прямоугольным фронтом, сдвинутых друг относительно друга во времени на длину волны
. Так как действие бесконечно длинного импульса с прямоугольным фронтом равнозначно включению цепи на постоянное напряжение, то с учетом теоремы запаздывания операторное изображение П-образного импульса записывается в виде:
До узла В
После узла B
Коэффициенты преломления m и отражения n для узла в операторной форме имеют вид:
где
Z1 (p) – операторное сопротивление линии до узла;
Z2 (p) – операторное сопротивление цепи за узлом.
Отдельно раскладываем произведение дробей на простые
=*Тогда
Оригиналом такого изображения является
Таблица 2.
| | |  |  |  | |  = |  |  |  |
| t, мкс | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 |
 | 20,97 | 21,5895466 | 22,131 | 23,018 | 23,38 | 23,695882/2,1 | 1,609259 | 1,229488 | 0,939339 |
Построим графическую зависимость
как в виде отдельного графика, так и во втором квадранте.
Расчет и построение кривой изменения потенциала в точке N с учетом
падающей и отраженной волн
Отдельно раскладываем произведение дробей на простые
=*Тогда
Оригиналом такого изображения является
Для падающей волны находим время распространения волны от точки А к точке N
Определим максимальное значение падающей волны в узле N
Для отражающей волны находим время распространения волны от точки А к точке N
Тогда для отраженной волны запишем выражение
Построим графическую зависимость
как в виде отдельного графика.
3. Расчет волны напряжения на изоляции оборудования тяговой подстанции для случая, когда разрядник Р подключен
Она включает:
1. Расчет и построение вольт-амперной характеристики рабочего сопротивления разрядника