Задача по теме Защита открытого распределительного устройства ору подстанции

• Название: Задача по теме Защита открытого распределительного устройства ору подстанции
• Дата: 24.01.2022
• Размер: 1.51 Mb.
• Имя файла: chebotnyagin.doc
• Тип: Задача; #340142
• страница: 1 из 3

Министерство образования и высшей школы Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт Энергетики

Кафедра «Электроснабжения и электротехники»

Дисциплина:

«Физика высоких напряжений»
Задача по теме:

«Защита открытого распределительного устройства ору подстанции»
Вариант №12

Выполнил: студент группы ЭУм-21

__________ Шарьюров А.П.

Проверил: кандидат технических наук , доцент

__________ Чеботнягин Л.М..

Иркутск 2021
Таблица 1- Исходные данные:

Пояснения	Обозначение	Число		Ед.измер
вариант	№	12
класс напряжения на ОРУ1	Uном1	330		кВ
класс напряжения на ОРУ2	Uном2	110		кВ
степень загрязнения в районе	СЗА	I
мех. нагрузка на грилянды на ОРУ1	Fмех1	130		кН
мех. нагрузка на грилянды на ОРУ2	Fмех2	80		кН
расчетное уд. сопротивление грунта	p	140		Ом м
число грозовых часов в году	D	55		ч/год
габариты подстанции	a	50		м
габариты подстанции	b	70		М
раст. от защ. объекта до ОПН в ОРУ1	lопн1	35		М
раст. от защ. объекта до ОПН в ОРУ2	lопн2	25		М
число ЛЭП, подходящих к ОРУ1	nвл1	1
число ЛЭП, подходящих к ОРУ2	nвл2	4
X0/X1=max при 1фз КЗ на ОРУ1	k1	2,5
X0/X1=max при 1фз КЗ на ОРУ1	k2	3,3
		Uном1	Uном2
		330	110	кВ
волн. сопр. ЛЭП и ошиновки ОРУ	Zс	330	420	Ом
длина пролета ЛЭП	lпр	300	200	М
высота портала ОРУ	hx	20	12	М
вход. емкость защ. Оборудования	Cтр	3000	1600	Пф
норм. знач. напр. полн.гроз. импульса	Uисп.пги	950	480	кВ

1. 
   Определить параметры изолирующих подвесок для промежуточных опор воздушных линий, подходящих к ОРУ, и для порталов ОРУ. Расчет выполнить для обоих классов напряжения. Определить импульсные напряжения перекрытия изоляционных конструкций для каждого расчетного случая.
   
2. 
   
   

1. 
   Нормированная удельная эффективная длина пути утечки для воздушной линии при степени загрязнения равной 1[7]:
   
2. 
   l_н = 2,8
   
3. 
   
   
4. 
   Рассчитываем наибольшее рабочее напряжение[8]:
   
5. 
   U_м.р.1 = 363 кВ
   
6. 
   U_м.р.2 = 126 кВ
   
7. 
   
   
8. 
   Исходя из значений механических нагрузок на гирлянды изоляторов и степени загрязнения в районе расположения подстанции и воздушных линий, выбраны изоляторы для соответствующих классов напряжений
   
9. 
   
   
10. 
    Характеристики стеклянных подвесных линейных изоляторов
    

    Тип изолятора	Механическая разрушающая сила (класс изолятора) кН, не менее	Диаметр тарелки, мм	Строительная высота, мм	Длина пути утечки, мм
    ПС160Д	160	280	170	385

11. 
    
    
12. 
    Характеристики полимерных линейных подвесных стержневых изоляторов
    

    Тип изолятора	Ном. напр. кВ	Механическая разрушающая сила (класс изолятора) кН, не менее	Строительная высота, мм	Высота изоляционной части, мм	Длина пути утечки, мм	U50% ,кВ
    ЛК 120/110-2	110	120	1316	1085	2790	630

13. 
    
    
14. 
    ПС160Д - 330 кВ
    
15. 
    ЛК 120/110-2 – 110 кВ
    
16. 
    4). Конфигурация изоляторов[7]:
    
17. 
    -для ОРУ₁ : Тарельчатый с ребристой нижней поверхностью.
    
18. 
    -для ОРУ₂ : Стержневой полимерный нормального исполнения.
    
19. 
    5). Для варианта 12 высоту расположения подстанции над уровнем моря от 1000 м до 2000 м.
    
20. 
    6). Определение 50% импульсное разрядное напряжение:
    
21. 
    А) Гирлянда тарельчатых изоляторов:
    
22. 
    
    
23. 
    H_изол. = h =170 мм = 17см – высота 1 изолятора.
    
24. 
    Е_сред.= 5 кВ/см – среднераз. напряжение полей.
    
25. 
    n_г – число изоляторов. Вычисляется по формуле:
    
26. 
    
    
27. 
    где, L – полная длинна гирлянды,
    
28. 
    L_из – путь утечки [табл. 3 методичка].
    
29. 
    
    
30. 
    L_н – длинна пути утечки;
    
31. 
    K_совок. – результирующий корректирующий коэффициентов (K_L ,K_к ,K_D ,K_п ,K_h);
    
32. 
    K_L – корректирующий коэффициент на использование длины пути утечки у изоляторов с усложненной конфигурацией [7];
    
33. 
    
    
34. 
    L_u - длинна утечки.
    
35. 
    D – диаметр тарелки.
    
36. 
    K_к = 1 – корректирующий коэффициент на работу изоляторов в составных конструкциях [7];
    
37. 
    K_D = 1 – ( т.к. D= 280 мм < 300 мм) корректирующий коэффициент для стержневых (цилиндрических) изоляторов с большим диаметром тела изоляционной части [7];
    
38. 
    K_п = 0,95 – (в соответствии с СЗА = 1)корректирующий коэффициент для полимерных изоляторов, учитывающий их меньшую загрязняемость по сравнению со стеклянными и фарфоровыми изоляторами [7];
    
39. 
    K_h = 1,05 – (по пункту 11.13 и 11.14 согласно тому, что над уровнем моря от 1000м до 2000м) корректирующий коэффициент для изоляторов, работающих на различной высоте над уровнем моря [7].
    
40. 
    
    
41. 
    U_фаз.max - наибольшее фазное напряжение электроустановки.
    
42. 
    
    
43. 
    Расчеты по данным формулам:
    

1. 
   
   
2. 
   
   
3. 
   
   
4. 
   = 588 * 1,2 * 1 * 1 * 1,05 * 0, 95 = 703,8 мм
   
5. 
   70,38/38,5= 2 шт
   
6. 
   5 * 17 * 2 = 170кВ
   
7. 
   Б) Для полимеров:
   
8. 
   ЛК 120/110-2 по таблице U_50% равно:
   
9. 
   U_50% = 630 кВ
   
10. 
    Определить параметры контура заземления (длину и число вертикаль­ных электр2. одов, шаг сетки), обеспечивающие допустимую величину его стационарного сопротивления заземления.
    
11. 
    При
    
12. 
    
    
13. 
    
    
14. 
    
    
15. 
    
    
16. 
    
    
17. 
    ,где: L – суммарная длина всех горизонтальных заземляющих электродов (полос);
    
18. 
    n –длина вертикальных электродов;
    
19. 
    ι = 10 м – длинна электродов
    
20. 
    S – площадь, занятая заземлителем;
    
21. 
    ρ – расчётное значение удельного сопротивления грунта с учетом сезонного изменения проводимости грунта.
    
22. 
    t – 1 м – глубина залегания горизонтального электрода
    
23. 
    Шаг сетки = 1 метр.
    
24. 
    
    
25. 
    
    
26. 
    
    
27. 
    
    
28. 
    
    
29. 
    S= a * b = 50 * 70 = 3500 м²
    
30. 
    
    
31. 
    
    
32. 
    Не подпадает под условия.
    
33. 
    Мероприятия:
    

1. 
   Увеличить площадь заземлителя, т.е. он будет лежать не только на территории подстанции, но и выходить за её пределы.
   
2. 
   Следует снижать удельное сопротивление грунта.
   
3. 
   Грунт в сухом состоянии имеет большое сопротивление растеканию тока. При увлажнении грунта имеющиеся в нем соли и кислоты образуют электролиты, которые и определяют в основном его электропроводность. Чем больше влагоемкость грунта, тем больше его электропроводность.
   
4. 
   
   
5. 
   3. Построить зависимость импульсного сопротивления к стационарному.
   
6. 
   -шаг молнии
   
7. 
   
   
8. 
   
   
9. 
   
   
10. 
    ρ=140 Ом*м
    
11. 
    Ɩ= 10 м
    
12. 
    
    

    Im	R
    10	15.56882677
    20	14.02310856
    30	13.11892136
    40	12.47739034
    50	11.97978022
    60	11.57320315
    70	11.22944714
    80	10.93167213
    90	10.66901596
    100	10.43406201
    110	10.22152031
    120	10.02748494
    130	9.848989701
    140	9.683728923
    150	9.529874819

13. 
    
    
14.