Рассчитать и построить форму волны на шинах подстанции, схема замещения которой

Институт дистанционного образования

КАФЕДРА ''Электрические системы и сети''

Контрольная работа № 1;2;3;4

и ответы на вопросы №111; 25; 80

по предмету ''Техника высоких напряжений''

Вариант 4

Выполнил студент

Гр. з-9280/4

Пара А. Д.

Проверил преподаватель

Соловьев М. А.

Томск-2003г.

Контрольная работа № 1

Задача №1 Вариант №10

Определить потери энергии на корону и среднегодовую мощность потерь для трехфазной линии переменного напряжения с горизонтальным расположением проводов?

Дано:

Наименование	Номер варианта
UНОМ, кВ
Число и марка проводов в фазе	2х АС-700
r0, см	1,855
DP, см
а, м	16,5
h X.П , час
hТ, час
hИ, час
hД, час
hCН, час
JД, мм/ч	0,4
3JСН, мм/ч	0,3

Решение:

Для расчета используем метод Левинова В.И. Относительная плотность воздуха при-

2rр

мается равной 0,95.

1) Определяем радиус расщепления провода.

Dp

cм

2) Определяем эквивалентный радиус расщепления в зависимости от числа проводов в

фазе

см

3) Коэффициент усиления =

4) Определяем критическую напряженность

где – m = 0,85 - коэффициент гладкости провода

= 0,95 - относительная плотность воздуха

Е_{К хор. погоды} = m = 0,85; Е_{К туман} = m = 0,7; Е_{К иней} = m = 0,6; Е_{К дождь} = m = 0,67

Е_{К снег} = m = 0,68

5) Определяем среднегеометрическое расстояние между фазами:

6) Определяем рабочую ёмкость фаз:

; где: = ; С₁= С₃; С₂=1,05С_1;3

;

7) Определяем критичность напряжения начала короны: для каждой фазы и для

каждой погоды:

U_{К хор.погоды 1;3} =

U_{К хор.погоды 2} =

U_{К туман1;3} =

U_{К туман 2} =

U_{К иней 1;3} =

U_{К иней 2} =

U_{К дождь 1;3} =

U_{К дождь2} =

U_{К снег 1;3} =

U_{К снег2} =

8) Определяем эквивалентную ёмкость объёмного заряда короны:

где: круговая частота ; относительная плотность воздуха

К - подвижность ионов

К= 1100 м²/кВ - туман; снег; сухой снег; дождь

К= 2200 м²/кВ – хорошая погода; иней

9) Определяем значение функции:

где:

10) Определяем значение потерь на корону для каждой из фаз и видов погоды:

,

где: U_К – критическое напряжение короны фазы для каждого вида погоды, кВ.

11) Определяем потери на корону:

12) Суммарные потери на корону: среднегодовые, А, кВт х час/км

13) Определяем среднее значение потерь, среднечасовые, Р_ср, кВт.

Контрольная работа № 2

Задача № 2 Вариант № 5

Рассчитать и построить кривую ёмкостного (начального) распределения напряжения (U_C) кривую максимальных потенциалов (U_МАКС) вдоль обмотки трансформатора в координатах U_O , n/N, при воздействии прямоугольной , бесконечно длинной волны напряжения с амплитудой U_O. Общее число элементов схемы замещения обмотки трансформатора - N, число элементов, где определяется величина U_C и U_МАКС –n. Ёмкость одного

элемента на землю - , собственная ёмкость каждого элемента вдоль трансформатора

. Значение U_O, N, , и режим нейтрали трансформатора даны в таблице:

№ варианта	UО, %	N, шт.	, пФ.	, пФ.	Режим нейтрали
5					заземлена

Рис. №1

N – число элементов обмотки (витков);

- ёмкость каждого витка по отношению к земле;

- ёмкость каждого витка по отношению к обмотке;

U_O – амплитуда напряжения;

1) Строим кривую начального режима ; где:

Расчёт заносим в таблицу:

n
UН		54,88	30,12	16,53	9,072	4,979	2,732	1,5	0,823	0,452	0,248

2) Строим кривую напряжения для установившегося напряжения.

В заземленной нейтрали в виду однородности обмоток установившееся распределение

напряжения будет определяться наклонной прямой линией.

U

UМАКС

n

3) Максимальное напряжение в любой точке трансформатора.

Амплитуда гармоник U_{К МАКС .} при заземленной нейтрали трансформатора определяется

по формуле:

4) Строим график, рассчитав амплитуду гармоники

для 1; 2; 3 - гармоники

1) Для 1^ой гармоники – Т=2N;

2) Для 2^ой гармоники – Т=2N;

3) Для 3^ой гармоники – Т=2N;

U

U3

-10

5) Строим кривую максимальных потенциалов

В каждой точке обмотки (n/N) cуммируюем ординаты всех гармоник, и затем эта сумма

складывается (с обратным знаком) с U_УСТ в данной точке обмотки.

Контрольная работа № 3

Задача №3 Вариант №3

Рассчитать и построить форму волны на шинах подстанции, схема замещения которой

содержит последовательно соединенные индуктивность L и ёмкость С. Набегающая волна имеет косоугольный фронт t_Ф и постоянную амплитуду U₀. Значения L,C, t_Ф, U₀ – указаны

в таблице №1. Значение времени t задавать от 0 до 2Т с шагом 1/8Т.

Таблица №1

№ варианта	L х 10-6, Гн	С х 10-6, Ф	tФ х 10-6, с	UO, кВ
3		0,02	1,0

1) Определяем периодичность колебаний ; , мкс.

мкс.

Для значений времени расчет U_C ведем по формуле:

где Пример:

Для значений времени расчет U_C ведем по формуле:

Пример:

Расчёт сводим в таблицу:

t		1/8 Т	2/8 Т	3/8 Т	4/8 Т	5/8 Т	6/8 Т	7/8 Т	Т
		0,49	0,99	1,48	1,98	2,48	2,97	3,47	3,96
UC		21,4	160,8					457,6

t	9/8 Т	10/8 Т	11/8 Т	12/8 Т	13/8 Т	14/8 Т	15/8 Т	2 Т
	4,46	4,96	5,45	5,95	6,44	6,94	7,44	7,93
UC	67,5			715,5		733,5

Строим график формы волны на шинах подстанции

	UC

UСР

tСР

1/8

2/8

3/8

4/8

5/8

6/8

7/8

Т

9/8

10/8

11/8

12/8

13/8

14/8

15/8

2Т

Контрольная работа № 4

Задача № 4 Вариант № 6