Курсовая работа №2322 по дисциплине: «Электроэнергетика» на тему: «Уровни атмосферных и коммутационных перенапряжений на электрооборудовании систем электроснабжения»

Format: Заметка
Posted on:
Categories: КУРСОВЫЕ РАБОТЫ

Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Автоматика»

Курсовая работа по дисциплине: «Электроэнергетика»

на тему: «Уровни атмосферных и коммутационных перенапряжений на электрооборудовании систем электроснабжения»

Задание 3

Аннотация 4

Задача № 4 5

Задача № 5 7

Задача № 8 11

Задача № 9 15

Список литературы 18

Задание

Задача № 4

В результате удара молнии в воздушную линию ЛЭП в начале грозозащитного подхода к подстанции возник импульс перенапряжения с прямоугольным фронтом и постоянной амплитудой U. Построить зависимость напряжения во времени на шинах подстанции (точка 2) и на ОПН (точка 3). Определить наибольшее напряжение на ОПН и на шинах подстанции. Указать, как зависят эти величины от длины грозозащитного подхода.

Задача № 5

Получить и построить зависимость напряжения от времени на контактах выключателя при отключении им КЗ на выводах. Построить эпюру распределения максимальных значений напряжения вдоль линии электропередачи.

Задача № 8

Определить максимальную величину перенапряжений, возникающих при отключении заданного выключателя при условии, что выключатель допускает два повторных пробоя межконтактного промежутка, причём такие пробои происходят при максимуме напряжения между контактами, а погасание дуги после пробоя происходит при первом переходе кривой тока в выключателе через ноль. Построить кривую изменения напряжения на батареи.

Задача №9

Определить закон изменения напряжения на фазе ненагруженной линии l, выполненной сталеалюминевым проводом, при включении её выключателем Q при заданном угле включения и при условии, что на рассматриваемой фазе линии до её включения было напряжение U0. Построить кривую изменения на этой фазе до и после включения.

Внимание!

Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №2322, цена оригинала 500 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.

Оплата. Контакты.

Аннотация

Для качественной работы энергосистемы необоходимо учитывать множество параметров оказывающих на неё влияние. Одним из таких параметров является уровень перенапряжения.

В данной курсовой работе рассмотрены несколько задач связанных с определением уровней перенаряжения в ЛЭП, рассмотренны возможности защиты подстанций с помощью грозозащитного подхода, а также рассмотрены установки защитны от перенапряжений в системах электроснабжения.

Задача № 4

Исходные данные:

U0=350 кВ, h=7 м, l1-2=1,2 км, l2-3=5 м, ОПН – У – 35/42, Zл=Zош=400 Ом

Рисунок 1

Длительность фронта импульса, пришедшего в точку 2, определим с учётом искажения фронта волны за счёт действия импульсной короны.

;

т.к. волновое сопротивление линии и ошиновки одинаковые, то точка 2 не будет являться узловой: преломления и отражения волны в ней не будет, в точку 3 придёт импульс такого же фронта.

Точка 3 узловая, в ней будет отражение и преломление волны.

1 2 3

U12 U23

U32

Рисунок 2

U12= U23

U2=U12+U32

Из последнего выражения определим U32: U32=U3-U23

Напряжение U3 определим графически.

Составим схему замещения:

Рисунок 3

ВАХ ОПН берём из каталога «Ограничители перенапряжения нелинейные» издательства Таврида – электрик.

I, А 150 500 5000 10000 20000

U, кВ 100 104 123 133 144

Определим величины :

Сск.св=300000 (км/с)

Грозозащитный фронт снижает амплитуду и уменьшает крутизну фронта перенапряжения. Величину напряжения на ОПН и на шинах подстанции грозозащитный подход уменьшает незначительно. Чем длиннее подход, тем меньше величина напряжения.

Зависимости напряжения от времени представлены на рисунке.

Задача № 5

Рисунок 4

Uc=35кВ; Хс=3Ом; l=2 км.;

Кабель марки: ААБ сечением 120 мм2

Приведём схему замещения:

Рисунок 5

Изменение напряжения от времени на контактах выключателя при отключении им КЗ на выводах описывается уравнением:

Определим параметры схемы замещения исходя из справочных данных и длинны кабельной линии l =2км.

— мгновенное значение тока КЗ при коммутации.

Рисунок 6

Рисунок 7

Для объяснения влияния УПК на величину перенапряжений построим эпюру распределения напряжения по линии.

Umax=2UФ.max+ Uc

Так как падения напряжения на ёмкости, имеет отрицательный знак, то УПК будет увеличивать величину перенапряжения.

Задача № 8

Исходные данные:

Рисунок 8

Исходные данные:

Q1=400;

Q2=100;

Выключатель В1;

Время заряда батареи 5 секунды;

Трансформатор: ТМН–6,3 – 35/6,3

Линия: сечение 50 мм2, длинна 7 км.

Решение:

Марка провода линии: АС – 50

R0=0,43 Ом/км

Х0=0,58 Ом/км

Трансформатор ТМН–6,3 – 35/6,5

Uк%=7,5; Рк=46,5 кВт

Определим Хл и Rл :

Rл=

Находим параметры схемы замещения трансформатора:

Находим коэффициент трансформации:

Найдём суммарные сопротивления:

Приведём сопротивления к низшему напряжению, для чего поделим их на .

Определим ёмкости батарей конденсаторов:

; ;

;

Составим схему замещения:

Рисунок 9

Анализ величин X и R показывает, что емкостное сопротивление значительно преобладает. Будем считать, что в исходном режиме ток опережает напряжение на 90 градусов. Погасание дуги происходит при Uфm.

В момент 0 начинают расходиться контакты, а в момент 1 при переходе тока через 0, дуга гаснет. На С1 напряжение равно: , t1…2=0,01c

На этапе (1–2) ёмкость разряжается через проводимость g1, напряжение изменяется по закону:

где

— напряжение в точке 2.

Проводимость g на величину напряжения практически не влияет. В момент 2 ёмкости С1 и С2 включены параллельно; напряжение на ёмкостях мгновенно выравнивается и достигает значения:

В момент 2– 3, напряжение на ёмкости меняется от одного максимума до другого, а ток меняется от 0 до 0.

;

В момент 3 происходит погасание дуги, т. а и б теряют электрическую связь.

Определим напряжение в момент (4):

;

В момент 4 происходит пробой, две ёмкости включены параллельно, напряжение на них выравнивается и составляет:

;

На этапе 4–5 напряжение на ёмкости меняется от одного максимума до другого, а ток меняется от 0 до 0.

;

В момент 5-∞ согласно условию, пробоев больше не будет, напряжение будет меняться по закону:

, ёмкость полностью разрядится за 5с., напряжение будет равно:

t, с UC1 , кВ

1 6,99

2 2,57

3 0,95

4 0,35

Задача № 9

Исходные данные для решения:

Рисунок 10

Составим схему замещения:

Рисунок 11

Рисунок 12

Определим параметры схемы замещения.

Линия.

Из справочника выбираем для указанной линии:

b0=2,61 См/км

R0=0,588 Ом/км;

X0=0,43 Ом/км

Rл=0,588*7=4,116(Ом)

Xл=0,43*7 =3,01(Ом)

Xc= (Ом)

Трансформатор.

Из справочника:

Uк%=7,5

ΔPкз=46,5 кВт

(Ом)

Закон изменения напряжения:

Определим неизвестные составляющие

;

Ψ=50°=0,87(1/с)

Определим ёмкость линии из условий:

Ucmax при ω1t=π

t= (c)

С помощью программы Advancad Grapher построим график.

Строим при +U0 и –U0.

Рисунок 13

Список литературы

1. Фёдоров А.А. «Основы электроснабжения промышленных предприятий» Москва «Энергоатомиздат» 1984г.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. «Электрическая часть электростанций и подстанций» Москва «Энергоатомиздат» 1989г.

3. Кудрин Б.И. «Электроснабжения промышленных предприятий» 2005г.

4. Каталог «Ограничители перенапряжений нелинейные» Таврида – электрик. 2004г.

admin

1813