
эл.магн.совместимость
.docx«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Контрольная работа по дисциплине:
« Электромагнитная совместимость в электроэнергетике »
Выполнил: Матросова Евгения Игоревна
Специальность: 140211.65 IV курс ЭИ
Шифр: 8101020022
Проверил: Стрижова Татьяна Анатольевна
Петрозаводск
2011
Задача 1
Определить действующее значение эквивалентного тока конденсаторной батареи, подключенной к шинам РУ. Источник высших гармоник – тиристорные преобразователи.
Дано:
Данные источников высших гармоник:
Ud = 800 B - выпрямленное напряжение;
Id = 1500 A - выпрямленный ток.
Число работающих преобразователей – 3;
Uрп =6 кВ – Напряжение распредсети;
SТ РП-1 =5000 кВ·А Суммарная мощность
SТ РП-2 =7000 кВ·А – цеховых трансформаторов
SТ РП-3 =7000 кВ·А питающихся от распредсети;
Pсд = 1250 кВт – Суммарная мощность СД от РП
QКРП-2 = 600 квар – Суммарная
QКРП-3 = 850 квар мощность КБ;
Sк = 5000 МВ·А – Мощность КЗ на шинах 110 кВ ГПП;
Sном тр.св. = 63 МВ·А – Мощность трансформатора связи;
Uк =10,5 % – Напряжение короткого замыкания трансформатора связи.
Iкб.э - ?
Решение.
Находим эквивалентное индуктивное сопротивление системы для каждой гармоники,
,
где значения SK =5000 МВА, а U =110 кВ
Сопротивление трансформатора связи с расщепленными вторичными обмотками с энергосистемой в первом приближении определяем по выражению:
;
;
Кр=3,5.
Ом;
;
;
;
.
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Для РБСДГ10-2х2500-0,14У3 индуктивное сопротивление,
Ом
;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Ом;
Суммарное индуктивное сопротивление системы, трансформатора и
реактора с напряжением распределительной сети U = 6 кВ равно,
.
Эквивалентное сопротивление цеховых трансформаторов, основной на-
грузкой которых являются асинхронные двигатели, можно вычислить по формуле,
,
;
Эквивалентное сопротивление двигателей будем считать по формуле,
.
;
Эквивалентное сопротивление нагруженных трансформаторов и двигателей включенных параллельно:
.
Эквивалентное
сопротивление параллельно включенных
,
.
Сопротивление батареи конденсаторов для n-ой гармоники вычисляем с учетом табличных данных по выражению,
,
где суммирование производится по всем РП.
Основная гармоника тока от работающих преобразователей на стороне распределительной сети,
,
где Id – выпрямительный ток, а КТ – коэффициент трансформации.
,
где Uном – номинальное напряжение распределительной сети.
Кт=10,606.
Приближенно ток n-й гармоники
,
где n
= 5, 7, 11, 13.
;
;
;
;
;
Полученные токи
умножаются на количество работающих
преобразователей.
.
;
;
;
А;
А.
Эквивалентный ток в батарее равен
=
114,88 А.
Коэффициент перегрузки
,
что не превышает 1,3 в соответствии с техническими данными на конденсаторы.
Задача 3
Для воздушной линии (ВЛ) известно: линейное напряжение между фазами U Высота подвеса крайних фаз ВЛ равна Н. Ширина воздушной линии D. Высота подвеса средней фазы с центром, расположенным на линии, делящей отрезок 2D на равные части, отличается от Н на величину ΔН; радиус сечения провода r0; количество проводов в расщепленной фазе n
Требуется
рассчитать и построить
поперечный профиль распределения
напряженности электрического поля
на уровне от земли 1,8 м. Рассчитать ширину
санитарной зоны, внутри которой запрещена
жилая застройка.
Дано:
Uл =330 кВ – лин. напр. ВЛ
Н = 12 м – высота подвеса крайних фаз
D = 10 м – ширина возд. линии
∆Н=1 м – величина отклонения от Н
ro =9,1 мм – радиус сечения провода
n = 1 – кол-во проводов в расщепленной фазе
Еn(1,8м)
Решение.
Для решения задачи
необходимо вычислить
по формуле
где
n
– проводов в расщепленной фазе;
–
радиус окружности, проходящей через
центры сечений проводов расщепленной
фазы, расположенных в вершинах правильного
n-угольника;
– радиус сечения провода.
Действующее значение напряженности равно
где
Значения А1(х) и В1(х) найдем по формулам
где
Действующее значение напряженности равно
|
0 |
1.8 |
g3 |
0.0057 |
0.0057 |
g4 |
0.0042 |
0.0048 |
A |
0.053 |
0.055 |
B |
0.048 |
0.052 |
E |
6.5 |
0.183 |
Зона, запрещенная к строительству, расстояние от крайнего фазного провода 20 м для ВЛ напряжением 330 кВ;
В пределах этой санитарно-защитной зоны запрещается: размещение жилых и общественных зданий и сооружений; площадок для стоянки и остановки всех видов транспорта; предприятий по обслуживанию автомобилей и складов нефти и нефтепродуктов.
Задача 2
Определить рабочее положение регулировочных ответвлений для режимов наибольших и наименьших нагрузок трансформатора ГПП.
Дано:
тип трансформатора – ТМЗ 400/10
нагрузка –380 кВА
cos φ нагрузки – 0,82
U=9,1 кВ – подведенное напряжение
регулировочное ответвление + 2,5 %
Решение.
При коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора и номинальном токе приложенное фазное напряжение к первичной обмотке можно представить в виде
где
и
- активное и реактивное сопротивления
трансформатора с учетом приведения его
вторичной обмотки к первичной.
Умножим
предыдущее равенство на
и отнесем обе части к номинальному
первичному напряжению, затем числитель
и знаменатель правой части - на
(здесь знак над
,
а далее над
и
обозначает комплексное сопряжение),
получим
где
- полная номинальная мощность
трехфазного трансформатора.
Учитывая,
что
и
,
находим напряжение короткого замыкания
трансформатора в процентах:
Вводя
обозначения
и
имеем
Таким
образом, зная
,
и
,
можно найти
.
Если
в упрощенной схеме замещения
трансформатора с
,
найти разность между первичным и
приведенным вторичным напряжениями
(рис. 3.1), то
Рис. 2.1
(2.1)
Здесь
найдено по заданной мощности и напряжению
со стороны приведенной обмотки. Если
приписать нулевое значение фазы, то
После
сокращения на
и некоторых преобразований находим:
Полученная
величина характеризует относительное
падение напряжения в процентном выражении
для трансформатора. Вводя коэффициент
загрузки
как отношение фактической нагрузки к
номинальной, имеем в общем случае
Если разделить числитель и знаменатель на коэффициент трансформации, то получим
Если
первичное (подведенное) напряжение
совпадает с напряжением используемого
ответвления ненагруженного трансформатора,
то
Если же не совпадает с напряжением ответвления, то
кВ .
Для нагруженного трансформатора можно записать:
Пусть
номинальное напряжение сети первичного
напряжения равно
,
а номинальное напряжение сети вторичного
напряжения
.
Вводим
в рассмотрение искомые отклонения
напряжения
и
:
Подставляя
и
в уравнение, находим:
(2.2)
Пусть
и
Тогда
.
Полученная величина для отклонения напряжения на выводах вторичной обмотки ненагруженного трансформатора именуется «добавкой» напряжения. Из (2.2) с учетом введенной «добавки» напряжения найдем с точностью до величин более высокого порядка малости:
.
(2.3)
Таким
образом, отклонение
рассчитывается по формуле (2.3), где
После
определения
в процентах для обоих режимов, далее
по известным
и
и
по известным
и
.
Из выражения (2.3) находим:
Затем
по
находим
:
По
найденному
определяем
:
Выбор
производится по нормированным ступеням
регулирования напряжения.
Для
двухобмоточных трансформаторов 110 кВ
с
от 6,3 до 125 МВА регулировка осуществляется
по варианту ±2 1,77
% в нейтрали ВН, т. е. ряд ответвлений
выглядит так: ...+3,54; +1,77; 0; –1,77; –3,54 ...