ТВН-3. Контрольная работа по дисциплине Техника высоких напряжений
 Скачать 218.5 Kb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Политехнический Институт Кафедра «Электрические станции и электроэнергетические системы» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Техника высоких напряжений» вариант 3 Преподаватель ___________ С. А. Тимофеев Студент ___________ И. Е. Лозовиков Красноярск 2019 Задача 1. Определение числа изоляторов в поддерживающей гирлянде Номинальное напряжение Uном = 220 кВ; тип изолятора ПС 120Б; диаметр изолятора D = 255 мм; длина пути утечки Lи =320 мм; строительная высота изолятора H = 127 мм; мокроразрядное напряжение Uмр = 40 кВ; степень загрязнения II. Длина пути утечки гирлянды изоляторов  где λЭ – удельная эффективная длина пути утечки, λЭ = 2,0 см/кВ (табл. 3.1); U – наибольшее междуфазное напряжение, U = 252 кВ (табл. 3.5);  где при Lи/D = 320/255 = 1,25 kи = 1,15 (табл. 3.2); k = 1.  Количество подвесных тарельчатых изоляторов в гирлянде:  Из условия по мокроразрядному напряжению количество изоляторов в гирлянде  где  kп = 3,0 (табл. 3.5). Принимаем m = 11. Полученное значение лежит в пределах рекомендованного m = 10 – 14 (табл. 3.5). Задача 2. Упрощенный выбор нелинейного ограничителя напряжений Номинальное напряжение Uном = 110 кВ; максимальная амплитуда гармоник – не известна; действующее значение квазиустановившегося перенапряжения (при ОКЗ) Uу = 91,0 кВ; время отключения ОКЗ tоткл = 6 с; степень загрязнения IV; марка заменяемого РВ РВМГ. Выбор ОПН по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжению. Если напряжение высших гармоник не известно:  где наибольшее рабочее напряжение сети Uнс = 72,8 кВ (табл. 3.6).  Выбор ОПН по номинальному разрядному току. В соответствие с условиями эксплуатации выбираем номинальный разрядный ток Iн = 10 кА. Выбор защитного уровня ОПН по грозовым перенапряжениям. Остающееся напряжение ограничителя при грозовых перенапряжениях должно удовлетворять условию  где  (табл. 3.7).Выбор ОПН по временным допустимым повышениям напряжения.  По графику рис. 3.1 определяем время, в течение которого ограничитель выдерживает установившееся перенапряжение:  Условие  выполнено. Выбираем по таблице А1 ОПН-110/88-10УХЛ1 c характеристиками  Задача 3. Расчёт молниезащиты воздушной линии электропередачи  Опоры – железобетонные; номинальное напряжение Uном = 220 кВ; длина ВЛ L = 150 км; длина пролёта lп = 200 м; высота подвеса проводов  высота подвеса троса hтр = 36 м; защитный угол ά = 29о; сопротивление заземления опоры R = 15 Ом; годовая длительность гроз t = 40 ч; высота над уровнем моря H = 130 м; допустимое расстояние от провода до земли hг = 7 м. Определение удельного числа отключений линии вследствие прорыва молнии сквозь тросовую защиту. Стрела провеса троса:  Средняя высота подвеса троса на опоре:  Общее число ударов молнии:  Вероятность прорыва молнии на провод:  Расчётное число ударов молнии в провод:  Длину гирлянды принимаем приближённо равной длине разрядного промежутка вдоль гирлянды (задача 1):  По графику рис. 3.2 определяем  Критическое значение тока молнии:  Вероятность тока молнии с амплитудой больше Iкр:  где   Коэффициент перехода импульсного перекрытия в дугу:  Величина ή получилась больше 0,9, - принимаем ή = 0,9. Удельное число отключений от прорыва молнии на провод:  Определение удельного числа отключений линии при попадании молнии в опору. Расчётное число ударов молнии в опору:  Вероятность перекрытия изоляции при ударе молнии в опору:  Удельное число отключений от удара молнии в опору:  Общее удельное число отключений линии:  Задача 4. Выбрать высоту молниеотводов и построить зону защиты от прямых ударов молнии для открытого распределительного устройства. Высота портала hпорт = 22,5 м; высота подвеса шин hх = 16,5 м; шаг ячейки ОРУ lяч =15,4 м; высота трансформатора напряжения hтн = 6,5 м; высота шунтирующего реактора hрщ = 7,0 м. Решение Размеры на плане ОРУ при установке молниеотводов L = l2 = 2,4hпорт = 2,4∙22,5 = 54 м; l1 = 0,5hпорт = 0,5∙22,5 = 11,25 м; l5 = 0,57hпорт = 0,57∙22,5 = 12,8 м.  Рис. 1. Разрез ОРУ для расчета молниезащиты Определим высоту молниеотвода, обеспечивающую отсутствие провала в зоне защиты двух молниеотводов (табл. 3.10, Pз = 0,995). Подбираем h = 31 м.  Условие того L Параметры конуса одиночного стержневого молниеотвода (табл. 3.9):  Проверяем условие защиты трансформатора напряжения. Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода на высоте hтн = 6,5 м:  - условие выполнено. Проверяем условие защиты шунтирующего реактора. Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода на высоте hрщ = 7,0 м:  - условие выполнено. Радиус зоны защиты одиночного молниеотвода на высоте гибких шин hx = 16,5 м:  Строим сечения зон защиты на высоте hx для четырёх молниеотводов:  Рис. 2. Зона защиты четырёх стержневых молниеотводов на высоте гибких шин. Зона защиты не имеет провалов, - шины защищены. |