КР2. Контрольная работа 2 по дисциплине Проектирование изоляции высоковольтного оборудования

• Название: Контрольная работа 2 по дисциплине Проектирование изоляции высоковольтного оборудования
• Дата: 18.12.2022
• Размер: 119.4 Kb.
• Имя файла: КР2.docx
• Тип: Контрольная работа; #850729

Министерство образования и науки Российской Федерации.
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (УрФУ)

Уральский энергетический институт


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «Проектирование изоляции высоковольтного оборудования»

на тему Выбор гирлянды изоляторов и изоляционных расстояний опоры ВЛ электропередачи

Вариант №17

Студент: Фазылжанов Д.Р. Группа: ЭН-490007

(ФИО)
Преподаватель: Шалина Е.П.

(ФИО)

Екатеринбург

2022

Исходные данные контрольного задания

Таблица 1 – Исходные данные

Uном, кВ	Степень загрязнения атмосферы	Механическая нагрузка, кН	ρ Ом.м	Тип опоры	l, км	lп, м	Дг, ч/год	Резервирование	АПВ
35	3	100	200	1	120	250	30	есть	есть

Тип опоры: 1 – одноцепная.
Выполнение расчета

Для расчёта выбрала изолятор типа ПФ6–В и опору типа П35-1.

1. 
   Выбор числа изоляторов:
   

где λ_эф – удельная эффективная длина пути утечки (нормируется в зависимости от степени загрязненности атмосферы и номинального напряжения установки), см/кВ;

U_{наиб раб} – наиболее рабочее междуфазное напряжение, кВ;

L_у1 – геометрическая длина пути утечки одного изолятора, мм;

К – коэффициент эффективности изолятора. Для тарельчатых изоляторов может быть оценен по эмпирической формуле:







4 изолятора ПФ6–В



Рисунок 1 – подвесной изолятор ПФ6-В

2. 
   Проверка выбранного количества изоляторов по условиям работы гирлянд под дождем при воздействии внутренних перенапряжений:
   

где – расчетная кратность внутренних перенапряжений;

U_{раб max} – наибольшее рабочее (фазное) напряжение, кВ;

H – строительная высота изолятора, мм;

E_тр – расчетная мокроразрядная напряженность кВ/см.

3. 
   При расчете минимальной длины воздушного промежутка провод-опора по уровню внутренних перенапряжений сначала определяется расчетное значение разрядного напряжения:
   

где К_р – расчетная кратность внутренних перенапряжений;

– наибольшее рабочее фазовое напряжение, кВ;

К_б = 0,85 – коэффициент, учитывающий снижение разрядных напряжений при неблагоприятных атмосферных условиях;

К_σ = (1/2)*σ = 0,85,

где σ – стандарт распределения разрядных напряжений при коммутационных импульсах.

4. 
   Основным показателем грузоупорности линии принято считать удельное число отключений линий, приходящееся на 100 км длины при 100 грозовых часах.
   

1. 
   Для линий без тросов:
   

где – средняя высота подвески троса (провода) определяется как:



где – высота опоры;

f_тр – стрела провеса троса, определяется по известным размерам опоры и выбранным изоляционным расстоянием в пролете ВЛ;

Р – вероятность перекрытия изоляции при данном токе молнии;

η – коэффициент, учитывающий вероятность перехода импульсного перекрытия в устойчивую дугу.

Для ВЛ на металлических или железобетонных опорах:



гдеU_50% - 50%-ное разрядное напряжение гирлянды изоляторов при отрицательной полярности, кВ.

Z – волновое сопротивление провода с учетом короны, Ом.

2. 
   Для линий, защищенных тросами, удельное число грозовых отключений:
   

где h_ср – средняя высота подвеса троса, м;

h_тр – высота подвеса троса на опоре, м;

P_пр – вероятность тока молнии, равного или большего критического при ударе в провод;

l_п – длина пролета между опорами, м;

Р_α – вероятность прорыва молнией тросовой защиты;

Р_оп – вероятность тока молнии, равного или большего критического при ударе в вершину опоры;

η – коэффициент перехода перекрытия в устойчивую дугу.

Вероятность прорыва молнии тросовую защиту принято определять по эмпирической формуле:



где α – угол защиты троса, град.



Критический ток при ударе в вершину опоры подсчитывается по формуле:



где U_50%⁺ - 50%-ное импульсное разрядное напряжение гирлянды при положительной полярности, кВ;

R_и – импульсное сопротивление опоры, Ом;

h_оп – высота опоры, м;

δ = 0,3 для ВЛ с одним тросом;

5. 
   Определяется число грозовых отключений ВЛ за год:
   

6. 
   Вычисленное значение числа грозовых отключений, приходящееся на заданную длину линии, сравнивается с допустимым числом отклонений:
   

где N_доп – допустимое число перерывов электроснабжения в год (N_доп = 1,0 при наличии резервирования);

β_АПВ – коэффициент успешности АПВ.


Рисунок 2 - Эскиз опоры П35-1
Вывод: Проведя все расчеты, мы научились выбирать тип и количество изоляторов в гирлянде, на основании заданных условий.