13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / ТВН_практика / 26_04_25 / Задача

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО «АМГУ»)

Факультет Энергетический

Кафедра Энергетики

Направление подготовки 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ №1

на тему «Анализ грозоупорности электроустановок и организация их молниезащиты»

по дисциплине: «Техника высоких напряжений»

Исполнитель студент группы 242-об2				К.Л. Начичко
		(подпись, дата)

Руководитель Преподаватель				Д.А. Дорожинский
		(подпись, дата)

Благовещенск 2025

Вариант 11

1. Определить грозоупорность ВЛ 220 кВ. На линии расположены два троса. ВЛ проходит по территории района Хабаровский край. Тип опор металлические. Сечение проводника 120 мм² Остальные необходимые исходные данные (с учётом типа опоры и количества тросов принять по справочнику).

Исходные данные

Опора 3П220-2 (по учебнику, с двумя тросами)

В этом случае следует выбрать изолятор ОСК 8-220-Б09-2 УХЛ1 имеющий следующие параметры:

H  2090 мм – строительная высота изолятора,

D  345 мм – диаметр тарелки изолятора,

L_у  570 мм – геометрическая длина пути утечки,

K  1 – поправочный коэффициент.

Число изоляторов в гирлянде определяется по формуле

В этом случае число изоляторов в гирлянде выбирается равным 1 шт.

Длина гирлянды составляет:

1. Удар молнии в опору

1) Длина разрядного пути:

м

Наибольшее длительно допустимое рабочее (линейное) напряжение:

кВ

2) Коэффициент перехода импульсного перекрытия в дугу тока промышленной частоты:

, так как не должен быть больше 0,9

Время перекрытия изоляции мкс

3) Коэффициент, учитывающий разницу в конструкции изоляторов:

Коэффициент, учитывающий снижение градиента разрядного напряжения с увеличением длины гирлянды

4) 50 % разрядное напряжение линейной изоляции:

кВ

Импульсное сопротивление заземлителя Ом

Коэффициент, связывающий индуктивность пораженной опоры с импульсным сопротивлением заземлителя соседних опор и высотой опоры:

для 1 троса

Высота опоры м

K_отв=0,8

мкГн/м

L₀=0,6 мкГн/м

Длительность фронта эквивалентной волны тока молнии: мкс

5) Критический ток молнии:

кА

Вероятность перекрытия линейной изоляции:

Вероятность успешной работы АПВ (так как Uном = 220):

для кВ

Высота подвеса троса м

м (по РД)

(по РД)

Высота подвеса верхнего провода м

Высота подвеса нижнего провода м

Стрела провеса троса в середине пролета при условии

м

Средняя высота подвеса троса м

Длина габаритного пролета м по справочнику

Длина пролета м

Число грозовых часов

Плотность разрядов молнии на землю:

Общее число ударов молнии на 100 км длины линии при м :

Число ударов молнии в опору:

принимается

Удельное число грозовых отключений от обратных перекрытий линейной изоляции при ударе молнии в опору:

2. Удар молнии в трос в середине пролета

Волновое сопротивление коронирующей ВЛ

Расчет взаимных волновых сопротивлений

м;

м;

Ом; Ом;

Волновое сопротивление провода, рассчитанное по геометрическим параметрам линии

Ом;

Волновое сопротивление коронируемой линии

Ом.

Скорость распространения волны

м/с

Средняя напряженность поля (РД 153-34.3-35.125-99) кВ/м

Геометрический коэффициент связи

Коэффициент связи с учетом короны

Расстояние между тросом и верхним проводом с учетом изолятора

Критическая крутизна фронта тока молнии, при котором происходит перекрытие изоляции

кА/мкс.

Вероятность перекрытия линейной изоляции при ударе молнии в трос в середине пролета

Число ударов молнии в трос в середине пролета на 100 км линии

Принимается Nтр  19.

Ожидаемое удельное число грозовых отключений ВЛ из-за ударов молнии в трос в середине пролета

3. Удар молнии в провод при прорыве сквозь тросовую защиту

Расстояние между тросом и проводом

м;

м;

м;

м;

Средняя стрела провеса провода в середине пролета

м;

Средняя высота подвеса провода в середине пролета

м;

Расчет взаимных волновых сопротивлений

Ом;

Ом;

Ом;

Волновое сопротивление провода, рассчитанное по геометрическим параметрам линии

Волновое сопротивление коронируемой линии

Ом.

Разрядное напряжение для импульса отрицательной полярности

кВ

,

кВ.

Крутизна тока молнии

кА;

Вероятность значения тока молнии, превышающего критическое для удара молнии в провод

Горизонтальное смещение провода относительно троса S 2,8 м.

Расстояние между тросом и верхним проводом

м.

Угол тросовой защиты

,

,

.

Вероятность прорыва молнии на провод при положительных углах (  ) защиты троса

.

Число ударов молнии в провод

.

Удельное число грозовых отключений ВЛ от прорыва молнии через тросовую защиту на провод

.

Общее удельное число грозовых отключений линии