отд кр2
.docxЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
Задача 1. Определение срока капитального ремонта выключателя ВВФ-27,5 фидера контактной сети 27,5 кВ для замены вакуумных камер после от-работки ресурса.
В задаче требуется:
1. Рассчитать относительную степень износа вакуумных камер для всего диапазона возможных токов короткого замыкания (к.з.).
2. Рассчитать относительную степень износа камер за год.
3. Определить срок службы вакуумных камер.
Исходные данные:
Таблица 1. Параметры и число трансформаторов.
Sном, МВА
|
40 |
n
|
2 |
Uк, %
|
12 |
Таблица 2. Число коротких замыканий.
0,2 – 0,4
|
50 |
0,4 – 0,6
|
20 |
0,6 – 0,8
|
30 |
0,8 – 1,0
|
5 |
Решение:
Максимальный ток короткого замыкания находится по формуле:
Iм = ,
где Umax — максимальное напряжение на шинах подстанции (Umax = 29 кВ);
Хт — сопротивление фазы трансформатора, Ом:
Хт = ,
UK — напряжение к.з. трансформатора, %; Uном — номинальное напряжение на тяговых шинах (Uном = 27,5 кВ); Sном — номинальная мощность трансформатора, МВ А; n — число работающих трансформаторов; Xs — сопротивление фазы сетей внешнего электроснабжения, Ом:
Xs = ,
Sкз - мощность к.з. на вводах подстанции, МВ А (принять Sкз = 500 МВ А).
Xs = = 1,5125 Ом
Хт = = 1,1344 Ом
Iм = = 5,48 А
Для получения гарантированных данных по износу камер при расчетах износа следует принимать наибольшие значения токов к.з. в каждом интер- вале табл. 2 (т.е. расчет износа проводить для I1 = 0,4Iм, I2 = 0,6Iм, I3 = 0,8Iм, I4 = Iм).
I1 = 0,4 ∙ 5,48 = 2,19 А
I2 = 0,6 ∙ 5,48 = 3,29 А
I3 = 0,8 ∙ 5,48 = 4,38 А
I4 = 5,48 А
Рассчитаем относительную степень износа вакуумных камер для всего диапазона возможных токов короткого замыкания (к.з.):
F =
Для камеры принимают : А = 156,8; В = 1,0878; α= 0,4.
F1 = = 0,000978
F2 = = 0,002995
F3 = = 0,005319
F4 = = 0,007895
Тогда суммарная относительная степень износа камер за год:
F∑ = N1F1 + N2F2 + N3F3 + N4F4 = 50 ∙ 0,000978 + 20 ∙ 0,002995 +
+ 30 ∙ 0,005319 + 5 ∙ 0,007895 = 0,0489 + 0,0599 + 0,1596 + 0,0395 =
0,3079
Где Ni – число отключений токов коротких замыканий.
Т.к. F∑ < 1, то, принимая, что в последующие годы количество и рас- пределение токов к.з. остается неизменным, можно определить срок капи- тального ремонта Тc, лет выключателя для замены вакуумных камер с полно- стью отработанным ресурсом:
ТС = = = 3,25 года.
Задача 2.
Определение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности по данным измерений трех фаз напряжений на шинах 35 кВ опорной тяговой подстанции переменного тока, питающей сети 35 кВ, находящиеся в ведении энергосистемы (рис. 1).
Рис. 1
В задаче требуется:
1. Построить статистический ряд коэффициентов несимметрии напряжения К2U по обратной последовательности по данным измерений. 2. Построить гистограмму и статистическую функцию распределения К2U . 3. Сравнить полученный коэффициент К2U с допустимым значением и в случае превышения предложить мероприятия по его снижению.
Исходные данные:
Линейные напряжения |
Номера кривых напряжений |
UAB |
1 |
UBC |
5 |
UCA |
4 |
Решение
№ |
||||||
0 |
102 |
88 |
94 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
1 |
103 |
88 |
95 |
15 |
9,3 |
0,093 |
2 |
104 |
89 |
95.5 |
15 |
9,3 |
0,093 |
3 |
104.5 |
90 |
95.5 |
14,5 |
8,99 |
0,0899 |
4 |
105 |
91 |
96 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
5 |
105 |
92 |
96 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
6 |
105.5 |
92 |
96 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
7 |
105.5 |
92 |
96 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
8 |
106 |
92.5 |
95.5 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
9 |
106 |
92.5 |
95.5 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
10 |
106 |
93 |
95 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
11 |
105.5 |
92.5 |
95 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
12 |
105.5 |
92 |
94.5 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
13 |
105 |
91.5 |
94 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
14 |
104.5 |
91 |
94 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
15 |
104 |
90 |
93.5 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
16 |
104 |
89.5 |
93.5 |
14,5 |
8,99 |
0,0899 |
17 |
103 |
89 |
93 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
18 |
102.5 |
88.5 |
92.5 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
19 |
102 |
88.5 |
92 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
20 |
101.5 |
88 |
92 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
21 |
101 |
88 |
92 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
22 |
100.5 |
88 |
92 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
23 |
100 |
88 |
92 |
12 |
7,44 |
0,0744 |
24 |
100 |
87.5 |
92 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
25 |
99.5 |
87 |
92.5 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
26 |
98.5 |
87 |
92.5 |
11,5 |
7,13 |
0,0713 |
27 |
98 |
87.5 |
93 |
10,5 |
6,51 |
0,0651 |
28 |
97.5 |
88 |
93.5 |
9,5 |
5,89 |
0,0589 |
29 |
97 |
88.5 |
94 |
8,5 |
5,27 |
0,0527 |
30 |
97 |
89 |
94 |
8 |
4,96 |
0,0496 |
31 |
97 |
89 |
95 |
8 |
4,96 |
0,0496 |
32 |
97 |
90 |
95 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
33 |
97.5 |
90 |
95.5 |
7,5 |
4,65 |
0,0465 |
34 |
98 |
91 |
96 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
35 |
98 |
91.5 |
96.5 |
6,5 |
4,03 |
0,0403 |
36 |
98.5 |
91.5 |
97 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
37 |
99 |
92 |
98 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
38 |
99.5 |
92.5 |
98 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
39 |
100 |
93 |
98 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
40 |
100.5 |
93.5 |
98 |
7 |
4,34 |
0,0434 |
41 |
101 |
93.5 |
98 |
7,5 |
4,65 |
0,0465 |
42 |
102 |
93.5 |
98 |
8,5 |
5,27 |
0,0527 |
43 |
102 |
93.5 |
97 |
8,5 |
5,27 |
0,0527 |
44 |
103 |
93.5 |
96.5 |
9,5 |
5,89 |
0,0589 |
45 |
104 |
94 |
95.5 |
10 |
6,2 |
0,062 |
46 |
104.5 |
93.5 |
95 |
11 |
6,82 |
0,0682 |
47 |
104.5 |
93.5 |
94 |
11 |
6,82 |
0,0682 |
48 |
105 |
93 |
93 |
12 |
7,44 |
0,0744 |
49 |
105 |
92 |
92 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
50 |
105 |
92.5 |
91.5 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
51 |
105 |
92.5 |
91 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
52 |
105 |
92 |
91 |
13 |
8,06 |
0,0806 |
53 |
105 |
91.5 |
91.5 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
54 |
105 |
90 |
92 |
15 |
9,3 |
0,093 |
55 |
105 |
90.5 |
92.5 |
14,5 |
8,99 |
0,0899 |
56 |
104.5 |
90.5 |
93 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
57 |
104.5 |
90.5 |
94 |
14 |
8,68 |
0,0868 |
58 |
104 |
90.5 |
94 |
13,5 |
8,37 |
0,0837 |
59 |
103 |
90.5 |
94.5 |
12,5 |
7,75 |
0,0775 |
60 |
103 |
91 |
95 |
12 |
7,44 |
0,0744 |
Тяговая подстанция переменного тока является источником несимметрии напряжения. Для определения уровня несимметрии и сравнения его с допустимым значением, а также для разработки мероприятий по снижению несимметрии энергоснабжающая организация в соответствии с [4] производит измерения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности:
где — напряжение обратной последовательности основной частоты;
— номинальное напряжение (Uн = 100 В).
Для практических расчетов, когда не превышает 10-15%, применима следующая приближенная формула:
где — максимальная разница из трех измеряемых напряжений.
Определяем длину интервала:
k=1+3,2lgN=1+3,2lg61=7
Определяем середину области:
; ; ; ; Строим гистограмму:
По гистограмме строим статическую функцию распределения :
Проводим горизонталь на уровне 95% и получаем максимальное значение = 0,091 = 9,1%, соответствующее вероятности 95% за время измерения, а предельное значение = 0,093 = 9,3%.
Вывод: полученное значение = 0,091 = 9,1% превышает нормально допустимые (2%) и предельно допустимые (4%) значения , поэтому следует выбрать способ снижения несимметрии на тяговой подстанции.