Слайд 1Рассматриваемые задачи на практике
Расчёт годового числа грозовых отключений воздушной линии
электропередачи
Расчёт изоляции линии
Расчёт потерь на местную корону
Выбор числа и мощности
реакторов
Расчет количества электронов в лавине
Слайд 2Расчёт годового числа грозовых отключений воздушной линии электропередачи
Слайд 4Грозовые отключения воздушных линий с тросами могут происходить по следующим
причинам:
Удар молнии в трос в середине пролёта и перекрытие воздушного
промежутка трос-провод;
Прорыв молнии через тросовую защиту, т.е. поражение провода;
Удар молнии в опору и обратное перекрытие изоляции с опоры на провод.
Слайд 5Для оценки грозоупорности воздушных линий электропередачи различного номинального напряжения и
технического исполнения введено понятие удельного числа отключений линии длиной 100
км за 100 грозовых часов в году.
Слайд 6Удельное число отключений линий с тросами вычисляется по формуле
Слайд 7Вероятность прорыва молнии через тросовую защиту:
Слайд 8При ударе молнии в один из проводов на соседней фазе
наводится потенциал и её перекрытие произойдёт, если критический ток
Слайд 9Импульсное напряжение гирлянды изоляторов
Слайд 11Вероятность появления тока величиной тока критического или большего, при котором
изоляция перекрывается (вероятность перекрытия изоляции на опоре при ударе молнии
в провод), определяется как:
Слайд 12Вероятность пробоя промежутка трос – провод при ударе молнии в
трос в середине пролёта оценивается по формуле
Слайд 13Вероятность перекрытия изоляции при ударе в опору
,
;
Слайд 14Вероятность образования устойчивой дуги при перекрытии изоляции
опоры, для линий до
220 кВ
η1 = 0.7.
Слайд 15Вероятность образования устойчивой дуги при пробое воздушной
изоляции в пролёте:
Слайд 17Условие задачи
Рассчитать изоляцию линии 330 кВ на железобетонной опоре с
оттяжками. Предполагается применить гирлянды изоляторов П-8,5. Район загрязнения – первый.
Высота трассы до 1000 м над уровнем моря.
Слайд 18Необходимо определить расчетное значение коммутационных перенапряжений
Слайд 19Необходимо определить среднее мокроразрядное напряжение гирлянды
Слайд 22По значению Uмр определяем необходимое число изоляторов
Слайд 24Для учета возможности образования в поддерживающей гирлянде дефектных (нулевых) изоляторов
вычисленное значение n увеличивается на один элемент для линий 35-330
кВ и на два элемента для линий 500-750 кВ
Слайд 25Найденное полное число изоляторов в гирлянде N проверяют на длину
пути утечки при рабочем напряжении.
Слайд 27Необходимо определить расчетные значения разрядных напряжений, необходимых для определения промежутков
s1 и s1к
Слайд 29Кривые средних разрядных напряжений воздушных промежутков на линиях
Слайд 3250%-ные значения минимально-импульсных разрядных напряжений стержневых промежутков
при волне 1,5/40
мксек
1-стержень-плоскость при положительной полярности стержня
2-стержень-стержень при положительной полярности незаземленного стержня
3-стержень-стержень
при отрицательной полярности незаземленного стержня
4-стержень-плоскость при отрицательной полярности стержня
Слайд 35Рассчитать потери на корону на линии выполненной проводом АСО-500.
Линия
расположена в средней полосе на высоте Н=800 м над уровнем
моря. Среднегодовая температура t = +5 ⁰С.
Средние напряженности поля принять Е1ср = 22.6 кВ/см, Е2ср = Е3ср = 20.9 кВ/см
Слайд 36Параметры провода АСО-500
в фазе 3 провода
r = 1,51 см
a =
40 см
Слайд 39Эквивалентная напряженность поля
Слайд 40Необходимо определить функции потерь от короны при различных группах погоды
Слайд 41Функции потерь мощности на корону при различной погоде
Слайд 42Среднегодовые потери мощности на корону трехфазной линии
Слайд 44Выбор числа и мощности реакторов
Слайд 45Условие
Рассчитать ток однофазного замыкания на землю в сети с изолированной
нейтралью и выполненной из участков воздушной и кабельной линий. Обосновать
необходимость подключения дугогасящего реактора. Определить, следует ли подключать дугогасящий реактор, и если это необходимо выполнить, то определить мощность и тип реактора.
Слайд 46Линии характеризуются номинальным напряжение Uн , суммарной длиной воздушных и
кабельных линий Lвл и Lкл соответственно, удельным током замыкания на
землю Iвл и Iкл .
Слайд 47Компенсация тока замыкания на землю.
Одним из наиболее распространённых средств уменьшения
(компенсации) тока замыкания на землю является включение в нейтраль регулируемого
реактора, который называют так же дугогасящей катушкой, катушкой Петерсена, настроенной индуктивностью.
Слайд 48При равенстве частичных ёмкостей относительно земли для всех фаз потенциал
нейтрали в нормальном режиме равен нулю и ток фаз в
катушке отсутствует. При однофазном замыкании на землю на нейтрали появляется напряжение нулевой последовательности, равное фазному напряжению и в катушке возникает ток.
Слайд 49Схема замещения сети с дугогасящей катушкой
– суммарная индуктивность
– активное сопротивление
, , причем . Через место замыкания на землю проходят ток катушки и ток замыкания на землю, который складывается из ёмкостного тока линий и активной составляющей , обусловленной утечками по изоляторам и потерям на корону в воздушных линиях, диэлектрическими потерями в кабельных линиях.
Слайд 53В условиях эксплуатации не всегда можно добиться точной настройки, но
при небольших отклонениях абсолютная величина некомпенсированного тока мало отличается от
активной составляющей, поскольку активная и реактивная составляющая складываются в квадратуре.
Ограничение тока через дуговой промежуток облегчает условия деионизации дуги и повышает вероятность её быстрого гашения.
Слайд 54Ограничения скорости восстановления напряжения на дуговом промежутке. Первое зажигание дуги
в сети с катушкой происходит так же, как и в
сети с изолированной нейтралью, т.е. сопровождается колебательным процессом, частота и амплитуда которого мало зависят от наличия катушки вследствие её большого индуктивного сопротивления для токов высокой частоты. По этой же причине катушка не влияет на высокочастотную составляющую переходного процесса, который возникает после попытки гашения дуги при переходе через нуль тока высокочастотных колебаний.
Слайд 55В сети с изолированной нейтралью напряжение смещения нейтрали остаётся постоянным,
а напряжение на повреждённой фазе возрастает, изменясь с частотой сети,
что может привести к повторному зажиганию дуги. В сети с дугогасящей катушкой в нейтрали напряжение с частотой источника восстанавливается медленно, поскольку фазное напряжение источника восстанавливается медленно, поскольку фазное напряжение источника и состовляющая свободных колебаний противоположны по фазе. Если дуга не зажигается под влиянием пика гашения непосредственно после обрыва тока высокочастотных колебаний, то вероятность её последующего зажигания при воздействии восстанавливающегося напряжения промышленной частоты уменьшается.
Слайд 56При заземлении нейтрали через дугогасящую катушку возможны повышения напряжения не
только при замыкании на землю, но и при нормальном режиме,
если сеть обладает хотя бы небольшой несимметрией . Напряжение на изолированной нейтрали равно:
Слайд 57В нормальномрежиме возможно незначительное смещение нейтрали, так как при любом
встречающимся на практике расположении проводов воздушных линий их ёмкости относительно
земли неодинаковы. В частности, при горизонтальном расположении проводов ёмкость средней фазы приблизительно на 10% ниже, чем ёмкости крайних фаз.
Слайд 58Ток замыкания на землю определяется из соотношения
Слайд 59Линии 6 кВ выполнены с изолированной нейтралью. В незаземлённых сетях
ток однофазного замыкания на землю относительно мал. Однако при продолжительном
протекании этого тока в месте замыкания выделяется значительная энергия, увеличивающая повреждение, что может привести к переходу замыкания на землю в междуфазное КЗ. Поэтому на основании многолетнего опыта эксплуатации незаземлённых сетей установлены допустимые (критические) значения токов замыкания на землю, при которых ещё возможно сохранение в работе повреждённого участка сети в течение нескольких часов, необходимых для отыскания и отключения места повреждения без нарушения электроснабжения.
Слайд 60Допустимые токи замыкания на землю
Слайд 61Выбор дугогасящего реактора
определяют максимальный ёмкостной ток замыкания на землю IC,
который равен
определяют суммарную мощность реакторов из условия полной компенсации ёмкостного
тока замыкания на землю (резонансная настройка)
Слайд 62определяют число реакторов. Если ёмкостной ток превышает максимальный ток компенсации
реактора, то исходя из соображений гибкости и надёжности компенсации рекомендуется
применять не менее двух реакторов;
выбирают место включения реакторов. Реакторы рекомендуется устанавливать на узловых подстанциях сети. В этом случае вероятность сохранения в работе реактора при аварийных отключениях в сети максимальна.
Слайд 63выбирают трансформаторы для подключения реакторов. Для подключения дугогасящих реакторов на
подстанциях применяют нейтрали трансформаторов СН или нейтрали трансформаторов, предназначенных для
этой цели.
Слайд 64Расчет количества электронов в лавине
Слайд 65Условие
Рассчитать число электронов в лавине, развивающейся в воздухе при различных
атмосферных условиях под действием однородного электрического поля с напряжённостью Е,
после прохождения лавиной пути х.
Слайд 67Относительная плотность воздуха рассчитывается:
