Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П Р И Л О Ж Е Н И Е 1

 

 

ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

Ua.K.P

 

И и ак ДЛЯ СЛУЧАЯ,

 

 

КОГДА ЦЕЛЕСООБРАЗНО Ua.к.р <

Ua.К .Р i

(к § 6.6J

Полагая, что на рис. 6.14 расчетная точка находится на прямой (6.39), получаем из (6.39), заменяя знак неравенства знаком равенства:

U.

р

^ э . к о

^ э . к У 2

(П1.1)

1— 6

kn(1 — 6)

 

 

 

 

На сопротивлениях Л и J?,

в рабочем

режиме падает напряжение UnИт—Uэ.и.р

(см. рис. 6.9). Некоторая часть этого напряжения должна падать на сопротив­

лении R3, что способствует стабилизации

рабочей точки и позволяет (при той

же степени стабилизации) увеличить сопротивления

Ri и Rz

 

[см. (6.56), (6.57)

и (6.58)]. Остальная часть напряжения

£/пвт— U3,К.Р падает на сопротивлении

RK. Принимаем /„/?к=6к(1/пит—(Л,.к.Р), где йв<1. Тогда

 

 

— [*к (^пит

и ,.к.р)]//к. р•

 

(П1.2)

Подставляя значение /?к из (П1.2) в (6.45),

находим

 

 

—1Aiarp'

 

^э. к ^к.р

 

 

(П1.3)

 

 

 

 

 

Лк (^Лшт

^э.к.р^

 

 

 

 

 

Из (6.41)

 

 

 

 

 

 

 

 

/к/2 -

 

 

(П1.4)

1 - 6

 

■*Н (1 — в)

 

 

 

 

 

 

Подставляя в (П1.4) значение / к из

(П1.3)

и выражая из полученного неравенства

/ к р, находим

 

 

 

 

 

 

Лк (^пит — ^Э.к.р) (Ли Л,.ко ~4~ Aiarp

)

(П1.5)

 

 

 

 

 

 

ЛнЛк (1

(^пит

^э.к.р)

^э. к 4 '2

 

 

Знаменатель правой части (П1.5) должен быть положительным для возможности

выполнения

условия (П1.4) с

учетом (П1.2) и (6.45).

Подставляя в (П1.3)

вместо 7„.р

п р а в у ю часть (П1.5), которая меньше / к.р,

и заменяя / в*гр=

= Янагр/17а.к

и 1Л,.н.р ИЗ (П1.1),

ПОЛучИМ

 

Л„/ э.к о i/g к — [/^2

Лк Рнагр^э.к "Н ЛНЛК Рнагр [('

®) ^пит ^э.ко5

Лс>

^ЯВТ ^ Э .к о ! ^Э.К

( Л к + 1)^Э.К

Л«Лк 1(1 —

(П1.6)

461


Для уменьшения /„ следует уменьшить правую часть (П1.6). Все величины, входящие в эту часть, кроме Ua.к, известны. Для отыскания значения Ua.к=

— Uэ.к2, соответствующего минимуму, дифференцируем правую часть по U3.K и приравниваем полученную производную нулю. После упрощений получаем

< * 2„ / э .ко [ ( 1 -

^П И Т -

и 9МО] - 2 ( ^ + 1 ) Р н а г р } и2э к2+

+

2 / Г / г „

(kK + 1) Р н а г р

К 1

-

б ) ипт- иэ ко] иэ к2-

 

k l

К Р н а гр [(1

-

б )

Упит -

< /,.* ,]* =

0 •

Решая уравнение,

находим

 

 

 

 

 

 

j / i ( 6 K- j - 1 ) Р н а г р ± ] / Л2(feK-* -l ) P ^ a r p f

 

Ак / Э к о [ (1 — 6 ) ( / п и т б /э к 0 1 Р н а г р

э к2

ft2 ^э.ко К * "“ б ) Uaит

 

к о |

2 (kK

1) Р н а г р

-►X *н [ ( 1 6 ) t/пит — ^эк.о!'

Минимуму правой части последнего уравнения соответствует знак плюс перед корнем. При этом в числителе дроби оказывается разность двух величин, кото­ рые могут быть достаточно близки одна другой, что дает значительные погреш­ ности для разности. Для устранения этого недостатка придадим выражению другой вид, умножив числитель и знаменатель дроби на сумму величин, вхо­ дящих в числитель. Тогда получим

 

______________________ М к Ю

— б) t/m,T — £/э,к0]_________________ _

_ _

и ’з к 2 ~ ~

_

11

, /

 

^

V

3 КО

[(1

 

1

 

/2

Vг

2{k« +

1 ) +

нагр

- ^э.ко

 

 

(Ак - - ) +

 

V

''

- б>^

 

(П1.7)

Если Uа.Н2 по (П1.7) оказывается больше, чем Ua.Ki, то это показывает, что оптимальная точка лежит на прямой (6.39) (см. рис. 6.14) правее и выше ее пересечения с прямой (6.40). Так как это нарушает условие (6.40), то необхо­ димо для данного случая принять максимально возможное значение t/3.K= Ua.Ki-

 

 

П Р И Л О Ж Е Н И Е 2

 

 

ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ

 

 

ГЛАВА ВТОРАЯ

1.

Ej =

3/е3/ , Ёг = k3 | U — (1 —J—/ 1,73) / | . Фазы Е1 и Ёг произвольны.

2.

F-l =

Aie, a (t/ —- 3,45/"), £ 4 - /г3е/(а+55°) (0 f 1,45/'). Значения V k3, a

произвольны.

3. £ i= 0,29|t)—(3—j 1,73)/|, £г=0,29 U.

4.0,48 a.

5.0,091 a.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

1. При достаточно большом сопротивлении нагрузки регулировка мож производиться при отключенной нагрузке. Коэффициент трансформации транс­ форматора напряжения регулируется так, чтобы U '= 3U \ сопротивление R регу­

4 6 2


лируется так,

чтобы

7/"= 6/; первичные витки трансреактора

регулируются так,

чтобы U "'= \2 I (см.

рисунок).

R±jX— емкость С =3

мкф (с запасом) Я*=

2 .

Схема

рис. 3.11. Элемент

R1^1760 ом,

R2 ^ 1 2 1 0 ом.

 

 

3.Данные трансформатора: пакет стали Ш-16, набор а = 16,1 мм, первична

обмотка ®i=1590 витков, провод ПЭЛ-0,35,

вторичная обмотка ш2=3180 вит­

ков, провод ПЭЛ-0,23. Нелинейность

6 =

0,34%,

SnoTP=2,16 ва, Я„ = 2,84 вт, Ях.х= 0,51 вт.

 

4. Обмотки:

независимая

проводом

ПЭЛ-0,23,

абщая проводом ПЭЛ-0,25.

стали

Ш-12,

набор

1-й в а р и а н т .

Пакет

а = 2 0 мм,

обмотки «>нез= а>0бщ =

1710 витков.

Нели­

нейность

6=0,47%,

Sn0Tp= l,51

ва,

Як = 1,36 вт,

Рх.х = 0,37

вт.

 

Пакет

стали

Ш-16,

набор

2-й в а р и а н т .

а=8,45 мм, обмотки

«>Нез= «>общ = 3040 витков. Не­

линейность 6=0,56%,

SnoTP= l,12

ва,

Як==2,35 вт,

Ях.х = 0,28

вт.

 

 

 

 

 

 

 

5. Пакет стали Ш-16, набором а=21,3 мм. Пер­

вичная обмотка «>1=83 витка,

 

провод

ПЭЛ-1,62.

Вторичная

обмотка

«>2=8300

витков,

провод

ПЭЛ-0,16.

Нелинейность 6=0,07% , Sn<>Tp = 4,6 ва.

6 . Пакет стали Ш-20, набор

а = 6,2

мм.

Экви­

валентный

зазор

/з ==3,17 мм.

Первичная

обмотка

и>1 = 174 витка, провод ПЭЛ-1,56;

вторичная обмотка

«>2=2090

витков,

провод ПЭЛ-0,33, Sn0 Tp= l l ,8 ва,

Рси = 5,5 вт, Яс =0,069

вт, Zbh= 68,5 о м .

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Пакет стали Ш-25, набор а=20 мм, эквивалентный зазор выбираем из

условия минимальных

габаритов /3 = 9,2

мм,

нелинейность

0,22%.

Обмотка

«> = 510

витков проводом ПЭЛ-1,56. Потребляемая мощность

126

ва, Яси=19 вт,

Яс=0,35 вт. Коэффициент добротности К д = 6 ,6 .

схемы

рис. 3.1,6

емкость

8 . 2вн.макс = 785

ом, ^потр.макс™ 11,6

ва.

Для

С=4 мкф (с округлением);

сопротивление

регулируется

в

пределах

330—

4020 ом. Для схемы

рис. 3.1, а С = 8

мкф;

сопротивления

регулируются

в преде­

лах 165—2010 ом.

мкф

округлением),

Я=531

ом,

лт1=38,8,

лтг=2.58,

9.

Емкость

С= 6

5 Потр=6,25 ва,

zSH = 5320 ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

 

 

 

 

 

 

1 . Я а

= Яс =51 о м ; С с = 36 мкф,

Аа =88,5 о м .

 

 

 

 

 

 

2 . R a = Ас =0,088 о м , Яс = АА=Янагр=0,0505 ом.

 

 

 

 

 

3.

Сц~ 6 Мкф, Янагр= 177 ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА ПЯТАЯ

 

 

 

 

 

 

1.

 

Емкость фильтра

С =4 мкф (округлена).

Дроссель

для

100

гц име

сопротивление

(39,4+/ 394) ом.

ом,

Я3= 52

ом,

/ ? 4 =

148 ом,

Zm =

2.7?!

=72,2 ом,

Я2

- 144,4

=8 2 ,7 < Н 25°50'.

3.ЯДоб.минг£49 ом, ЯДоо.макс^194 ом." Необходимы два значения Яе (см.

рис. 5.46): Я<;=197 ом для Uст^Э .З в

и Яб = 205

ом для

1/Ст ^ П ,1 в- Колеба­

ние напряжения не более ±3,95%.

 

 

 

4.

Опорные напряжения схемы ео=150 в, ei=50,4 в, е2=25,4 в.

а.

От точек опорных напряжений

нагрузка

питается

через сопротивления

Я0 = 2075 ом (без вентиля), R i=625 ом (через вентиль) и Я2 =Ю0 ом (через вентиль).

463


б.

/?о= 2000 ом, Ri=497 ом, /?2 =43,4 ом. Участки потенциометра / ? 0 = ЮО ом,

=199,2 ом, R J =50 ом, / ? 3 = 50,8 ом.

 

 

 

 

 

ГЛАВА ШЕСТАЯ

 

 

 

1.

/?р = 1 0 0 ом, /?ш = 1 0 0 ом,

U$=7,3 в,

/?2 = 2 6 0 0

ом,

=7,65 в,

R0.c —

= 440 000 ом, 6 С= 740, /?i= 90000

ом

(все эти

величины приняты с округлением).

7с.макс = 90* 10—®Q, (/с.макс =0,2

в,

Рс.макс = 1810~® вТ.

 

 

 

2 . Нормально в цепи источника сигнала

(/с.о = 0,

/ с.о =

27,3-10~6

а; при

срабатывании (/с.ср = 0,34 в, / с= 110• 10~6 a,

(/с. ср-Д/ 0 = 28-10_6 вт.

 

3.Исключается цепь RmДш-

4.7?ш^1900 ом.

5.Uа.к = С7э.к2=4,1 в.

7.

а)

(/, =

0,815,

t, = 0,321 iHarp,

iy, =

0,271iy ,

ftp= 3 ,5 4 ,

р =

0,127;

б) состояние, когда оба сердечника ненасыщены, с состоянием, когда один

сердечник насыщен, а другой нет;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) о =

Г18',

 

 

р=133°59';

 

при

р > 0 > а

 

 

В{^ =

0,39 — 0,815 (cos О -

— 0,02280),

В,^ =

 

— 0,185 — 0,815 (cos О +

0,0228 О), i* * = /', =

0;

при

а +

я >

> О > Р i“ =

=

0,78 (sin О +

0,0228),

В\\

=

1,0*

в £ = 0,155 — 0,358 —

— (сое О +*0.081 О);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

Еу =

 

46,5

в;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

1,99 R y > E y >

 

262 Ry

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V R y2 + \ 2 400~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 .

a)

(/.=0,84, [.=0,1285 iBarp,

ty. =0,174 tT,

kP = 2,95, p = 1,2;

 

 

 

б)

состояние,

когда насыщен один сердечник,

с состоянием, когда насыщены

оба сердечника;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

у =

49°40',

 

Р =

— 7°25';

при

р <

О <

у

В'и = 1 ,0 ,

В ^

= — 1,0,

* '= sinO,

 

(^ =

0,763;

 

п р и у < ^ < Р +

я

 

 

= 1 *0 ;

в £

=* — 0,458 —

—0,415 (cos О +

 

0,763 0),

/“ =

[ ^

= 0,75 (sind +

0,26);

 

 

 

 

г) ^*кр ^ I *64;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

оба

сердечника не насыщены; один сердечник

насыщен,

а другой

нет;

насы­

щены

оба

 

сердечникам =

2°29',

у — 7°\Т ,

р =

107°10',

6=132°30';

при

о с О < р

 

i* =

iy> = 0 ,

 

В\л =

 

0,456— 1,45(cosО — 0,04320),

В1^

= 0,45 —

1 ,45 (cos d +

0 ,0432 d);

при Р < О < 6

 

= [^ = 0 ,7 5 (sin d +

0,0432),

В“ =

= 1 ,0 , B l2m =

0,727 — 0,732(ces 0 + 0 ,131 d);

при 6 < О < я — у

i ^ s i n d ,

7 ^ = 0 , 4/ я,

В" 1

= В" 1

= 1 , 0 ;

при

я — у

< ^ < а + я

 

= i|^ = 0 ,75(sin0 +

+ 0,0432),

 

Bjy =

l,0,*

 

В^У =

 

0,552 — (cos 0 +

0,127 0)0,735.

 

 

 

464