Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
| 1. | Задача №1 .……………………………………………………………… | 3 |
| 2. | Задача №2 …………………………………………….………………… | 5 |
| 3. | Задача №3 ……………………………………………………………..... | 7 |
| 4. | Задача №4 ...……………………………………………………...……... | 8 |
| 5. | Задача №5 ………………………………………………………………. | 9 |
| 6. | Задача №6 ………………………………………………………………. | 10 |
| 7. | Задача №7 ………………………………………………………………. | 12 |
| Список использованных источников ……………………………………….. | 13 | |
-
Задача №1.
Определите напряжение, при котором возникают начальные частичные разряды в высоковольтном одножильном кабеле с полиэтиленовой изоляцией, имеющем воздушную полость в виде коаксиального цилиндра. Радиус жилы кабеля 8,84 мм, толщина изоляции 39,2 мм, толщина воздушной прослойки 0,1268 мм, радиус расположения воздушной полости 18,84 мм, давление газа в полости 638,4 мм рт. ст., температура изоляции 21,52 °С.
Дано:
Решение:
Рисунок 1. Кабель одножильный
Для однородных электрических полей можно пользоваться расчетной формулой:
где
– коэффициенты, зависящие от природы газа;
S – расстояние между электродами;
– относительная плотность воздуха.Постоянные коэффициенты для воздуха имеют следующие значения:
, 
Так как толщина воздушной прослойки значительно меньше радиуса расположения этой прослойки, то для нашей задачи коэффициент неоднородности поля
.Относительную плотность воздуха найдем по формуле:
Расстояние между электродами S равно
.Найдем начальное напряжение воздушного промежутка:
Кабель представляет собой три последовательно соединенных конденсатора, где емкость внешнего цилиндрического конденсатора, учитывая, что
, а относительная диэлектрическая проницаемость полиэтилена 
, равна:
Емкость воздушной прослойки:
Емкость внутреннего конденсатора:
Общее напряжение, приложенное к кабелю:
-
Задача №2.
Определите число и высоту стержневых молниеотводов, установленных на порталах и отдельно для защиты оборудования подстанции 110 кВ от прямых ударов молнии. Подстанция расположена на прямоугольной площадке размером 114х134 м. Высота портала 16,4 м. Расположение оборудования и порталов выбрать самостоятельно. Начертить зоны защиты стержневых молниеотводов для подстанции в целом.
Дано:
Ширина площадки – 114 м;
Длина площадки – 134 м;
Высота портала – 16,4 м;
Решение:
Рисунок 2. Размеры площадки
Для защиты оборудования подстанции 110 кВ от прямых ударов молнии используем стержневые молниеотводы в количестве 2 штук. Высоту молниеотводов примем 58 м, вероятность прорыва – 0,05. Расстояние между молниеотводами рассчитаем по формуле:
Рисунок 3. Расположение молниеотводов на площадке
Определим радиус защиты на высоте портала подстанции – 16,4 м, по следующей формуле:
Рисунок 4. Сечение горизонтальной плоскостью на высоте 16,4 м.
Так как,
, то 
.Высота
Рисунок 5. Сечение вертикальной плоскостью, проходящей через оси молниеотводов.
-
Задача №3.
Определите для подстанции (схема приведена ниже) предельно допустимое расстояние удаления от трансформатора, защищающего его разрядника, и постройте графики импульсных напряжений на изоляции и разряднике. Входную емкость трансформатора примите равной нулю. Амплитуда приходящей по линии волны 492 кВ; форма волны косоугольная, длина фронта волны
=1,384 мкс. Напряжение линии 110 кВ. Волновое сопротивление линии и ошиновки принять равным 400 Ом. 
Дано:
Решение:
Испытательное напряжение при полном импульсе согласно [1, с.278] равно:
Допустимое напряжение найдем исходя из формулы [1, с.278]:
Пробивное напряжение разрядника РВС-110 [1, с.245] – 200 кВ.
Разность допустимого напряжения на трансформаторе и пробивного напряжения разрядника:
Крутизна фронта волны:
Скорость распространения волны для воздушных линий при
[Нейман ТОЭ т.1, с. 480] равна - 
.Допустимое расстояние:
-
Задача №4.
Определите сопротивление заземления, полный потенциал металлической опоры высоковольтной линии и шаговое напряжение для стандартного шага 0,8 м, если ток разряда молнии, поражающего опору 134 кА., а шаговое напряжение определяется между точками поверхности, земли, удаленными на 2,34 м и 3,14 м от центра заземлителя. Для упрощения примите, что металлический каркас монолитного железобетонного фундамента имеет вид полусферы радиусом 1,42 м. Грунт – суглинок.
Д
ано:
Грунт – суглинок
Решение:
Удельное сопротивление суглинка [2, с. 272] -
.Сопротивление для растекания тока с полушарового заземлителя радиусом
в грунте с удельным сопротивлением 
составляет:
Полный потенциал опоры:
Потенциал земли на расстояние 2,34 м:
Потенциал земли на расстояние 3,14 м:
Шаговое напряжение:
-
Задача №5.
Рассчитайте удельное число отключений линии 35 кВ на деревянных опорах без тросов, проходящей в Краснодарском крае. Определите необходимую длину защищаемого тросами подхода к тупиковой подстанции, если значение крутизны фронта набегающей на подстанцию волны 442 кВ/мкс.
Дано:
Решение:
Если принять для линии 35 кВ [2, с. 316]
, 
, то при высоте подвеса провода 
, то вероятность перехода импульсного перекрытия в дугу:
Примем вероятность перекрытия изоляции при ударе молнии
.Удельное число грозовых отключений в год:
При небольшой длине линий и при наличии АПВ такое число отключений является допустимым.
В начале защищенного подхода амплитуда полного импульса будет:
Удлинение фронта (на 1 км) полного импульса под действием импульсной короны (принимаем K=1) [1, с. 271]:
Длина защищенного подхода к подстанции [1, с. 279]:
-
Задача №6.
Рассчитайте напряжение, воздействующее на изоляцию ЛЭП-110 кВ на металлических опорах, защищенную одним тросом при прямом ударе молнии в опору. Крутизна тока молнии 23,4 кВ/мкс, амплитуда тока молнии 43,4 кА, сопротивление заземлителя на переменном токе 18,4 Ом.
Дано:
