13.03.02 Электроэнергетика и электротехника / ТВН_практика / 26_04_25 / ещё пример / гаврилов

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»

Благовещенск 2025

Опора 3 П 2 2 0 - 2-5,0

Район по гололеду: I-IV Ветровой район: III

Марка провода: АС240/32; АС400/51 Высота опоры Н, м: 40 Масса опоры с цинком, кг: 6330

Схема 220-5Н. "Мостик" с выключателями

в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий

Определение грозоупорности ВЛ

В соответствии с примером степень загрязненности атмосферы – 2, тогда эффективная удельная длина пути утечки для РУ 220 кВ:

λэф = 3,5 см/кВ

В этом случае следует выбрать изолятор ОСК 12,5-220-А012-2 УХЛ 1 имеющий следующие параметры:

H =2100 мм – строительная высота изолятора, D = 370 мм – диаметр тарелки изолятора,

Lу = 575 мм – геометрическая длина пути утечки, K =1 – поправочный коэффициент.

Число изоляторов в гирлянде определяется по формуле

n= K ×λэф ×Uнаиб = 1×35×220 =1,34 Ly 5750

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

Длина гирлянды составляет: lr = H ×n = 2,1×1 = 2,1 м

1. Удар молнии в опору

niz := 1 "число изоляторов в гирлянде."

Hiz := 2.1 "высота одного изолятора, (м)."

Lrazr := niz × Hiz = 2.1 "Длина разрядного пути (м)."

Udl.dop := 252 "наибольшее длительно допустимое рабочее (линейное) напряжение (кВ)."

"Коэффициент перехода импульсного перекрытия в дугу тока пром.частоты:"

RИ := 0.5 "ипульсное сопротивление заземлителя, (Ом)."

δ := 0.3 "для одного троса."

hопоры := 40 "высота опоры (стальная, одноцепная, башенного типа), (м)."

"Вероятность перекрытия лин. изоляции:" Pопоры := e- 0.04×Ikp = 8.297 ´ 10- 6

PАПВ := 0.75 "вероятность успешной работы АПВ (т.к. U=220 кВ)."

htr := hопоры = 40 "высота подвеса троса (м)."

hг := 7 " м (определяем по РД табл.13.1)" hтр.пр := 7.2 "м (по РД рис 13.2)."

hпрВ := 32.4 "м Высота подвеса верхнего провода" hпрН := 18.9 "м Высота подвеса нижнего провода"

"Стрела провеса троса в середине пролета при условии h.тр.пр >=h.tr-h.прВ"

Lгаб := 400 "длина габаритного пролета (м)."

Lпрол := 0.89 × Lгаб = 356 м

Nгроз.деят := 36 "число грозовых часов."

"Плотность разрядов молнии на землю:" P0 := 0.05 × Nгроз.деят = 1.8

dtr_tr := 0 "расстояние между системой "трос-трос" ( равно 0, т.к. 1 трос)."

hcp := htr = 40 "средняя высота подвеса провода (м)."

"Общее число ударов молнии на 100 км длины линии при h.cp>30"

Eрасч.ср := 750 "Средняя напряженность поля кВ/м"

kг := Z12Z11 = 0.249 "Геометрический коэффициент связи"

Kk := kг × Zтр.г = 0.312 "Коэффициент связи с учетом короны"

Zтр.к

Критическая крутизна фронта тока молнии, при котором происходит перекрытие изоляции

h := htr - hпрВ = 7.6 "расстояние между тросом и верхним проводом, с учетом изолят (м):"

Ntr := ceil(Ntr) = 19

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

ntr := Ntr × Pтр × η = 0.529

3. Удар молнии в провод при прорыве сквозь тросовую защиту

Расстояние между проводами

d13 := 21.12 + 4.52 = 21.575 "расстояние между тросом и нижним проводом, м" d13' := (htr + hпрН)2 + 4.52 = 59.072

fpr := hпрН - hг = 11.9 "Средняя стрела провеса провода в середине пролета м"

hcp.pr := hпрН - 23 × fpr = 10.967 "Средняя высота подвеса провода в середине пролета м"

Расчет взаимных волновых сопротивлений

Волновое сопротивление провода, рассчитанное по геометрическим параметрам линии