Файл: Расчетно графическая работа 3 по дисциплине техника высоких напряжений.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 391
Скачиваний: 48
- от какой линии электропередачи она питается;
- тип отходящих линий электропередачи;
- характеристики проходного изолятора;
- тип разрядников на подстанции.
2.2 Содержание расчетно-графической работы
В расчетно-графическую работу входят вопросы расчетов и технических решений по определению изолирующей способности воздушных промежутков между потенциальными точками линий электропередачи, проводниками и заземленными частями ЛЭП.
Рассматриваются вопросы, связанные с поверхностным и коронным разрядом, изоляцией кабеля и опор ЛЭП, защиты от атмосферных и внутренних перенапряжений.
Проводятся расчеты грозоупорности линий электропередачи, напряжения на изоляции силовых трансформаторов, напряжения смещения нейтрали в сетях ЛЭП 10 кВ.
3 Задание на расчетно-графическую работу
Для выполнения задания необходимо освоить теоретический курс согласно программе по указанной литературе. На задачу и вопрос необходимо составить краткий исчерпывающий письменный ответ. По объёму работа не должна превышать 10-15 страниц формата ученической тетради. Работа выполняется чернилами или пастой, чётко, разборчиво и аккуратно. Решения задач и ответы на вопросы поясняются схемами и эскизами. При оформлении работы должны быть оставлены поля для заметок преподавателя. В конце работы указывается использованная литература, дата и подпись студента. Номер варианта выбирается по последним двум цифрам зачетной книжки.
3.1 Задание
Тупиковая подстанция питается по воздушной двухцепной линии электропередачи на железобетонных опорах, имеющей грозозащитный трос по всей длине. Потребители питаются от шин 10(6) кВ по кабельным или воздушным линиям электропередачи.
Необходимо:
2) Определить импульсное разрядное напряжения между проводами линии электропередачи высокого напряжения, проводами и транспортным средством с середине пролета, также величину тока молнии, необходимого для возникновения указанных напряжений, вероятность этого тока и вероятность возникновения перенапряжений.
4) Определить напряжение скользящего разряда маслонаполненного прохода изолятора по поверхности фарфоровой рубашки и общее напряжение его возникновения.7) Определить предельное расстояние между разрядником и трансформатором при набегании на подстанцию длиной косоугольной волны напряжения с длиной фронта 2 мкс.8) Выбрать тип и количество изоляторов в поддерживающей натяжной гирлянде ЛЭП высокого напряжения в соответствии с заданной степенью загрязненности атмосферы района и проверить по условию работы гирлянды под дождем.10) Определить количество и высоту молниеотводов на территории подстанции.13) Определить минимальную мощность дугогасящей катушки, предназначенной для установки в сети 10 кВ, а также напряжение смещения нейтрали в отсутствие ДГК и при ее наличии, если емкостные проводимости фаз соотносятся как 1 : 0,8 : 0,9.Таблица 1 – Исходные данные к выполнению работы
| Последняя цифра зачетной книжки – 8 | ||
| Uвн, кВ | 220 | |
| Uнн, кВ | 10 | |
| Питающая ЛЭП ВН | Провод, мм2 | 240 |
| Высота опор ЛЭП ВН, м | 24 | |
| Импульсное сопротивление заземления ЛЭП ВН, Ом | 20 | |
| Защитный угол, град. | 32 | |
| Отходящие ЛЭП | Тип | Каб |
| Число | 20 | |
| Длина ЛЭП, м | 250 | |
| Тип разрядников на подходе к п/ст | РВТ | |
| Проходной изолятор | Диаметр токоведущего стержня, м | 0,05 |
| Высота фланца, м | 0,35 | |
| Внутренний диаметр фланца, м | 0,35 | |
| Толщина фарфоровой рубашки, м | 0,015 | |
| Число барьеров | 3 | |
| Диаметр жилы, м | 0,12 | |
| Толщина слоев изоляции, мм | 6 | |
| Диэлектрическая проницаемость | 4,5-2,8 | |
| Импульсное сопротивление заземления подстанции | 4 | |
| Вид погоды | Хор | |
| Продолжительность данной погоды, час | 6500 | |
| Степень загрязненности атмосферы | II | |
Задача №2Определить импульсное разрядное напряжение между проводами линии электропередачи высокого напряжения, проводами и транспортным средством с середины пролёта, также величину тока молнии, необходимого для возникновения указанных напряжений, вероятность этого тока и вероятность возникновения перенапряжений.Дано:Высота опор Н=15 мИмпульсное сопр. Z0=20 ОмСр. напр. в лидере Епо=1,5 кВ/смСр. напр. в стриммере Ес=5 кВ/смРешение:Импульсное разрядное напряжение определяется по формулегде ао=1 м – постоянная для промежутка стержняЕло=1,5 кВ/см – начальная напряженность в канале лидераЕс=5 кВ/см – средняя напряженность поля в канале лидераL - межэлектродному расстоянию, проводами и транспортным средством середине пролета: h=15 м; hн=7,5 м; величину тока молнии определяем по формулегде Z – эквивалентное волновое сопротивление канала молнии где h, r – средняя высота и радиус провода. Высота провода над землей , а радиус провода определяем из формулы .Отсюда где . И так Ом. - скорость распространения волны; с – скорость распространения электромагнитных волн в пустоте, равная .Для воздушных линий и
. Для кабельных линий 
и 
- плотность отрицательного заряда на единицу длины.
где 
,
,
.
И так 
Вероятность этого тока и вероятность возникновения перенапряжений.
Если вероятность прорыва молнии сквозь тросовую защиту 
, то вероятность возникновения перенапряжений равна
Задача №4
Определить напряжение скользящего разряда маслонаполненного прохода изолятора по поверхности фарфоровой рубашке и общее напряжение его возникновения.
Дано:
Диаметр токоведущего стержня d1= 0,05 м = 5 см
Высота фланца h= 0,35 м =35 см
Толщина фарфоровой рубашки а= 0,015 м = 1,5 см
Внутренний диаметр фланца d2 = 0,35 м = 35 см
масла=2,35
фарфора=5,7
Решение:
Определим удельные поверхностные ёмкости наружного фарфорового и масляных слоёв.
а) 
, где r2=rфл-a= 16 см
r1=радиус токоведущего стержня = 2,5 см
б) 
3
Зная ёмкость наружного слоя, определим напряжение, при котором возникают скользящие разряды
Найдём общее напряжение возникновения скользящего напряжения:
Задача № 7
Определить предельное расстояние между разрядником и трансформатором при набегании на подстанцию длиной косоугольной волны напряжения с длиной фронта 2мкс.
Решение:
Предельное удаление вентильных разрядников от защищаемого оборудования определяется импульсным пробивным напряжением разрядника и импульсным испытательным напряжением оборудования (силового трансформатора)