Задача №3

Волна перенапряжения U₀ приходит с линии с волновым сопротивлением Z₁ на высоковольтное оборудование с волновым сопротивлением z₂ и минимальным разрядным наряжением U_м (рис. 1, а). Форма приходящей волны определяется уравнением

. (1)

Для защиты оборудования установлен вентильный разрядник РВ. Вольт-амперная характеристика разрядника определяется данными табл. 1, а. Импульсное пробивное напряжение разрядника U_имп=100 кВ. Постройте график волны . Определите этой волны.

Построить график изменения напряжения на разряднике и защищаемом им оборудовании и дайте заключение об эффективности применения разрядника с данной вольт-амперной характеристикой. Числовые значения заданных величин указаны в табл. 6 и 7..

Таблица 6

Iр, кА	0.2	0.3	0.4	0.6	1.0	2.0	3.0	5.0	10
Uр, кВ	44	50	54	60	72	86	88	94	98

Таблица 7

Величина единицы измерения	Номер варианта по последней цифре шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
z 1,Ом	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550
z2,Ом	500	450	400	350	300	250	350	400	450	500
Т1, мкс	53.0	51.7	50.3	48.8	54.5	24.4	38.7	67.4	70.8	68.1
Т2, мкс	0.53	0.73	0.95	1.17	0.34	0.59	0.55	0.52	0.16	0.33
U, кВ	550	500	450	400	350	300	350	400	450	500
Uм, кВ	200	190	180	170	160	150	140	190	110	100

Рис. 1

Методические указания к решению задачи №3

Вилитовые (вентильные) разрядники устанавливаются для защиты оборудования устройств и электрической тяги от приходящих волн перенапряжения. При установке разрядников нужно согласовать импульсные характеристики изоляции оборудования с защитными характеристиками разрядников - осуществлять координацию изоляции. Остающееся на разряднике напряжение должно быть ниже импульсного разрядного напряжения изоляции - U_м. Определение изменения на разряднике производится графоаналитическим способом. Схема замещения заданной цепи после срабатывания разрядника представлена на рис. 1, б. Напряжения и токи в этой схеме связаны уравнениями

, (2)

где u₀ определяется по формуле (1)

После ряда преобразований уравнение (4.1) производится к следующему виду:

. (.3)

В связи с линейной зависимостью u_р=f(i_р) определение напряжения на разряднике производится, как показано на рис. 1, в. В осях координат u, t (справа от оси u) строится график напряжения волны и откладывается импульсное пробивное напряжение разрядника U_имп. В осях координат u, i_р (слева от оси u) строится вольт-амперная характеристика разрядника u_р=f(i_р), прямая и их суммарная функция. Точка пересечения кривой и прямой U_имп соответствует уравнению (3) и определяет время начала работы разрядника.

Падение напряжения на разряднике определяется, как показано на рис. 1, в. Абсцисса точки 2 равна абсциссе точки l, а ордината определяется вольт-амперной характеристикой разрядника. Напряжение на разряднике в последующее время определяется аналогично (точки 3 и 4).

Построение выполняется до напряжения, равного половине напряжения падающей волны.

Определение _ф следует производить на отдельном чертеже, как изложено [3, с. 112]. Подробно с грозозащитными разрядниками и грозозащитой можно ознакомиться по рекомендуемой литературе [3, с. 284 – 365; 5, с.112, 610 - 662] .

Библиографический список

1. Чайкина Л. П. Техника высоких напряжений: Учебник / Л. П. Чайкина. – М.: Маршрут, 2005. 229 с.

2. Базуткин В. В., Ларионов В. П., Пинталь С. Ю. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 464 с.

3. Техника высоких напряжений / Под ред. Д.В. Разевига. - М.-Л.:Энергия, 1976. 528 с.

4. И.М.Богатенков, Ю.Н.Бочаров, В.Л. Кизеветтер. Техника высоких напряжений.- СПБ: Энергоатомиздат, 2003. - 608 с.

5. Бабиков М.А., Комаров Н.С., Сергеев А.С. Техника высоких напряжений. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

Содержание

1. Содержание дисциплины……………………..……...1