КР ТВН 13 Петруничев

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Вологодский государственный университет»
	ФЗДО
	(наименование факультета)
	Электроснабжения
	(наименование кафедры)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Дисциплина:		«Техника высоких напряжений»
Наименование темы:
Шифр КР:		140211 04
		код специальности/направления код кафедры
		вариант 13 2015
		регистрационный номер по журналу год
Руководитель:		доцент Ананьев В.П.
		(уч. степень, звание, должность, ФИО)
Выполнил студент:		Петруничев Д.Н.
		(ФИО)
Группа, курс:		ЗЭС-61
Дата сдачи:
Дата защиты:
Оценка по защите:
		(подпись преподавателя)
Вологда
2015 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ 3

список использованных источников 10

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ

Задано: W₁ , W₂ среднее расстояние между проводами D_ср = 4 м,

радиус провода ρ_пр = 1,07 см

Т1: S_н = 63 МВА; к = 121/10/10; u_квн = 12,5%

AD: Р_н = 4,5 МВт; cosφ = 0,82; к_п = 4,3; S_н = 1,3%

Н1: Р_н = 20 МВт; соsφ = 0,92; U_н = 10 кВ

Рис. 1. Расчётная схема электрической системы.

Найти: Перенапряжение на шинах подстанции т. А при воздействии

волны бесконечной длины с амплитудой U_п = 1000 кВ. Ёмкостью

шин и трансформатора пренебречь. Расчёт выполнить в относи-

тельных единицах.

Решение

1. Выбор системы базисных величин

В качестве величины базисной мощности выберем мощность трансформатора

S_б = S_н ; (1)

S_б = 63 МВА.

Базисное напряжение 1 ступени (высокого напряжения)

U_б = U_вн ; (2)

U_б1 = 121 кВ.

Базисное напряжение 2 ступени (низкого напряжения)

U_б2 = ; (3)

U_б2 = = 10 кВ.

Базисное сопротивление 1 ступени:

Z_б1 = ; (4)

Z_б1 = = 232,4 Ом.

Базисное сопротивление 2 ступени:

Z_б2 = ;

Z_б2 = = 1,59 Ом.

2. Расчёт параметров схемы замещения

Погонное реактивное сопротивление линии при частоте f = 50 Гц

= (5)

;

х₀ = 0,391 Ом/км,

где k_з = 0,95 для витых проводов.

Погонная индуктивность линии:

L₀ =; (6)

L₀ = 1,245·10^{-3 ­­­} Гн/км.

Погонная ёмкостная проводимость линии:

b₀ = ; (7)

b₀ = 2,946∙10^-6 См/км.

Погонная ёмкость линии:

С₀ = ; (8)

C₀ = 9,383∙10^-3 мкФ/км

Волновое сопротивление линий в относительных единицах:

z_w1 = ; z_w1 = 1,567; (9)

Т.к. линия W2 двухцепная

z_w2 = ; z_w2 = 0,783.

Сопротивление трансформатора в относительных единицах:

z_т1 = ; z_т1 = 0,02; (10) z_т2 = ; z_т2 = 0,22;

z_т3 = z_т2 = 0,22.

Сопротивление нагрузки в относительных единицах:

; (11)

z_н1 = 2,89.

Сопротивление асинхронного двигателя в относительных единицах :

; (12)

z_д = 2,67.

Расчётная схема для определения напряжения в точке А представлена на рис. 2. Согласно методу эквивалентной волны падающая волна заменяется источником ЭДС удвоенного напряжения, линии заменяются активными сопротивлениями, равными волновым сопротивлениям [1].

Рис. 2. Схема замещения электрической системы.

Упростим схему замещения (рис. 3):

Рис.3.

где z₃ = ; (13)

z₃ = 1,5.

Приведём схему к виду Петерсона (рис. 4):

Рис. 4.

где сопротивление эквивалентной нагрузки

z_экв = ; (14)

z_экв = 0,52.

Коэффициент преломления волны:

α = ; (15)

α = 0,5.

Напряжение в точке А:

U_А = α ·U_п = 0,5·8,26 = 4,09;

в именованных единицах: U_A* = U_А· U_б1 = 4,09·121 = 495,01 кВ.

Коэффициент отражения волны:

β = ; (16)

β = – ­­0,5;

проверка: α – β = 0,5 – ( – 0,5) = 1.

Проверка показала, что разность коэффициента преломления и отражения равна единице, а это соответствует правилу Петерсена.

Напряжение отражённой волны в 1 линии:

U_отр = β·U_п = – 0,5·8,264 = – 4,17;

в именованных единицах: U_отр* = U_отр·U_б1 = – 4,17·121 = –504,93 кВ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Техника высоких напряжений: Учебное пособие для вузов / Под ред. М.В.

Костенко. – М.: Высшая школа, 1973. – 528 с.

2. Техника высоких напряжений: Учебник для вузов / Под общ. ред. Д.В.

Разевига. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976. – 488 с.

9