ЭМС Контрольная
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения
Контрольная работа
по дисциплине «Электромагнитная совместимость в электроэнергетических системах»
Вариант 40
Выполнил:
Кононенко Р.С.
студент 3 курса
группы ЭЭТ-б-о-21-2 (2)
Проверила:
Кононова Н.Н.
Доцент кафедры АЭСиЭ ИИ
Ставрополь, 2023 г.
Электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики. Источники электромагнитных воздействий.
Задание
1. Дан импульс трапецивидной формы
амплитудой
,
длительностью
,
временем нарастания
и коэффициентом затухания
.
Требуется:
а) аппроксимировать тремя отрезками прямых огибающую спектральной плотности распределения амплитуд;
б) найти эффективную ширину П полосы частот импульса;
в) определить огибающую спектральной плотности распределения амплитуд по прохождении импульса через канал передачи, имеющий амплитудночастотную характеристику A(f)дБ.
Определим сопрягающие частоты:
;
.
По формулам 1-3 определим уровни напряжений в областях перехода частоты в диапазонах нижних, средних и высоких частот:
, (1)
где
.
. (2)
. (3)
При
дБ.
При
дБ.
При
дБ.
При
дБ.
Построим ЭМС-номограмму данного импульса и прошедшего через фильтр с коэффициентом ослабления a.
Рисунок 1 – ЭМС-номограмма
Каналы передачи электромагнитных помех и способы их ослабления
Задание
2. Даны параметры плоского экрана:
относительные электрическая ε и магнитная
проницаемости, проводимость
,
толщина
.
Известна частота излучения
,
напряженность электрического
поля вне экрана.
,
.
Требуется рассчитать по методу полных
сопротивлений коэффициенты затухания
электромагнитного экрана в ближней
зоне на расстоянии равном половине её
максимального диаметра, в дальней зоне.
Относительная проводимость материала экрана и глубина проникновения в него электромагнитной волны:
.
рад/с.
м.
Длина волны и величина ближней зоны:
м.
м.
м.
Волновое сопротивление экрана:
Ом.
Волновое сопротивление вакуума:
Ом.
Волновое сопротивление источника помехи для дальней зоны:
Ом.
Ом;
Для ближней зоны в высокоомных полях:
Ом.
Ом;
В низкоомных полях:
Ом.
Коэффициент затухания вследствие отражения. Дальняя зона:
дБ.
дБ.
Ближняя зона:
.
дБ.
Электрическое поле в ближней зоне:
дБ.
.
дБ.
Магнитное поле в ближней зоне:
дБ.
Коэффициент затухания вследствие поглощения в стенке экрана:
дБ.
дБ.
Корректирующий коэффициент:
.
.
Коррекция коэффициента затухания при многократном отражении B волны в стенке экрана осуществляется на основании формулы:
дБ.
Общий коэффициент затухания экрана. Дальняя зона:
дБ.
Ближняя зона:
дБ.
дБ.
Напряженность магнитного поля в пространстве источника помех в ближней и дальней зонах:
.
Напряженность магнитного и электрического полей внутри экрана.
Дальняя зона:
.
В/м.
А/м.
Ближняя зона:
.
В/м.
А/м.
Экологическое и техногенное влияние электрических и магнитных полей промышленной частоты.
Задание
3. Расчет напряженности электрического
поля трехфазной высоковольтной линии.
Требуется рассчитать и построить
поперечный профиль распределения
напряженности электрического поля E(x)
на уровне от земли 1,8 м. Исходными данными
являются:
;
– ширина между фазными линиями;
– высота подвеса крайних ВЛ;
– радиус провода ВЛ;
– число проводов расщепленной фазы.
(радиус окружности, проходящей через
центры проводов). По полученным данным
рассчитать ширину санитарной зоны,
внутри которой запрещена жилая застройка.
Кроме того, учесть, что санитарными
нормами определен предельно допустимый
уровень напряженности вблизи земли (в
жилой зоне 1 кВ/м, в населенных пунктах
5 кВ/м, в ненаселенных пунктах
15 кВ/м,
а на участках пересечения ВЛ с автодорогами
10 кВ/м).
Фазное напряжение:
кВ.
Эквивалентный радиус фазы определяется в соответствии с формулой:
м.
Потенциальные коэффициенты:
;
;
;
;
.
Вертикальная составляющая напряженности электрического поля в любой точке пространства вдоль линии определяется по выражению:
.
Таблица
1 – модули
при различных x
x, м |
0 |
1 |
2 |
5 |
8 |
10 |
12 |
15 |
17 |
20 |
25 |
50 |
75 |
100 |
|
4,989 |
4,98 |
4,965 |
4,88 |
4,859 |
4,95 |
5,16 |
5,665 |
6,08 |
6,687 |
7,324 |
3,735 |
1,34 |
0,589 |
Рисунок 2 – зависимость (x)
Проведя
на рисунке 2 горизонталь на уровне 1 кВ/м
(допустимое значение напряженности
поля), определяем безопасную зону для
застройки. Под опорой опасная зона
заканчивается при
.
Список использованных источников
Вагин, Г. Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Электроэнергетика" / Г. Я. Вагин, А. Б. Лоскутов, А. А. Севостьянов. – Москва : Академия, 2010. – 223, [1] с. : ил., табл. ; 22. – (Высшее профессиональное образование. Энергетика). – Библиогр.: с. 221-222. – ISBN 978-5-7695-6539- 7
Пудовкин, А. П. Электромагнитная совместимость и помехозащищённость РЭС Электронный ресурс : Учебное пособие / А. П. Пудовкин, Ю. Н. Панасюк, Т. И. Чернышова. – Тамбов : Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013. – 92 с. – Книга находится в премиум-версии ЭБС IPR BOOKS. – ISBN 978-5-8265-1194-7
Жежеленко, И. В. Электромагнитная совместимость в электрических сетях Электронный ресурс : Учебное пособие / И. В. Жежеленко, М. А. Короткевич. – Электромагнитная совместимость в электрических сетях,2020-02-24. – Минск : Вышэйшая школа, 2012. – 197 с. – Книга находится в премиум-версии ЭБС IPR BOOKS. – ISBN 978-985-06-2184-9
Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях Электронный ресурс : практическое пособие. - Москва : Издательский дом ЭНЕРГИЯ, 2014. - 76 c. - Книга находится в базовой версии ЭБС IPRbooks. - ISBN 978-5-98908-239-1
Овсянников, А. Г. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике : Учебник / Овсянников А. Г. - Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2013. - 194 с. - Книга находится в базовой версии ЭБС IPRbooks. - ISBN 978-5-7782-2199-4