Файл: Расчетно графическая работа 3 по дисциплине техника высоких напряжений.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 125
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
имени Гумарбека Даукеева
Кафедра «Электроэнергетические системы»
РАСЧЕТНО ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3
по дисциплине
ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
по образовательной программе 6В07101 – Электроэнергетика
Выполнил Турдугулов Д. Группа ЭЭ-20-14
(Ф.И.О. студента)
Принял ст.преподаватель Абдурахманов А.А
(ученая степень, звание, Ф.И.О)
__________ ________________ «____» ________________202___г.
(оценка) (подпись)
Алматы 2023
Содержание
1 Цель и задачи работы...........................................................................................3
2 Объем и содержание работы...............................................................................3
2.1 Исходные данные..............................................................................................3
2.2 Содержание расчетно - графической работы.................................................3
3 Задание на расчетно - графическую работу.......................................................3
3.1 Задание...............................................................................................................3
Задача № 2................................................................................................................5
Задача № 4................................................................................................................6
Задача № 7................................................................................................................7
Задача № 8................................................................................................................8
Задача № 10..............................................................................................................8
Задача № 13..............................................................................................................9
Заключение.............................................................................................................11
Список литературы................................................................................................12
1 Цель и задачи работы
Целью расчетно-графической работы является развитие навыков самостоятельного решения задач по основным разделам курса, уметь отвечать на поставленные вопросы, а также развить навыки работы с технической литературой.
Расчетно-графическая работа состоит из трех задач для практического решения и вопросов по основному курсу.
2 Объём и содержание работы
2.1 Исходные данные
Исходные данные для выполнения работы принимаются в соответствии с вариантом, где задаются:
- тип подстанции;
- 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 №2
Определить 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 м
Импульсное сопр. Z0=20 Ом
Ср. напр. в лидере Епо=1,5 кВ/см
Ср. напр. в стриммере Ес=5 кВ/см
Решение:
Импульсное разрядное напряжение определяется по формуле
где ао=1 м – постоянная для промежутка стержня
Ело=1,5 кВ/см – начальная напряженность в канале лидера
Ес=5 кВ/см – средняя напряженность поля в канале лидера
L - межэлектродному расстоянию,
проводами и транспортным средством середине пролета: h=15 м; hн=7,5 м;
величину тока молнии определяем по формуле
где 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=5,7Решение:
Определим удельные поверхностные ёмкости наружного фарфорового и масляных слоёв.
а)
, где r2=rфл-a= 16 смr1=радиус токоведущего стержня = 2,5 см
б)
3Зная 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)