151443 (621708), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Расстояние между проводом и стойкой опоры будет составлять:

По третьему условию считать отклонение гирлянды изоляторов не имеет смысла, так как подъем на гирлянду при наличии ветра запрещен. Расстояние от провод до опоры будет составлять 7 м, что меньше нормированного (5,85 м).

Проверим расстояние подвеса между проводами по условию пляски. Минимальное расстояние S по условию сближения между проводами при ВЛ с горизонтальным расположением и свободной подвеской проводов определяется по формуле [3, с. 15]:

Все рассчитанные промежутки удовлетворяют нормативным, следовательно изоляция ВЛ выбрана правильно.

1.3 Расчет напряженности электрического поля под проводами ВЛ

Для ВЛ 750 кВ и выше высота провода выбирается по условию устранения вредного влияния электрического поля на живые организмы, в первую очередь на людей, т. е. такой, чтобы напряженность электрического поля на расстоянии 1,8 м от земли (высота роста человека) не превышала E = 15 кВ/м в населенной местности.

Для оценки уровня напряженности воспользуемся методом зеркальных отображений [4, с. 329].

Коэффициенты k имеют следующие значения:

Отрезки m и n являются гипотенузами соответствующих прямоугольных треугольников (рис. 1) и определяются следующими уравнениями, м:

Рис. 1. К определению напряженности электрического поля.

_{Емкость провода относительно земли определяется выражением:}

Вычислим расчетный и эквивалентный радиус провода:

Построим кривую напряженности электрического поля на высоте человеческого роста.

Рис. 2. Кривая распределения напряженности на высоте 1,8 м над землей.

Как видно из графика напряженность в любой точке под ВЛ на высоте 1,8 м меньше, чем нормированная, следовательно высота подвеса провода выбрана правильно.

2. Определение параметров расчетной схемы

2.1 Определение параметров воздушной линии электропередачи

Для проведения дальнейших расчетов необходимо рассчитать следующие параметры ВЛ: индуктивности, емкости, волновое сопротивление и волновую длину линии прямой последовательности.

Погонные индуктивности и емкости линии прямой последовательности могут быть определены по выражениям:

δ – коэффициент, учитывающий влияние магнитного потока в проводе на величину индуктивности, для провода АС принимаем δ = 0,81.

Вычислим среднегеометрическое расстояние между фазами:

Волновое сопротивление линии и ее волновая длина для прямой последовательности фаз определяется как:

2.2 Определение параметров примыкающих систем

Суммарные реактивности систем могут быть определены по формуле:

3. Грозоупорность воздушных линий электропередачи

3.1 Определение числа отключений ВЛ при ударах молнии в провода

Число прямых ударов молнии в линию электропередачи [3, с. 19]:

где - удельное число ударов молнии на 100 км длины и 100 грозовых часов. Определим :

h_тр – высота подвеса троса с учетом сцепной арматуры (0,5 м).

Вероятность прорыва молнии на фазные провода зависит от угла защиты тросов и высоты подвеса троса на опоре и определяется по формуле:

Рис. 3 К определению .

Определим используя размеры опоры и длину гирлянды изоляторов:

Вычислим вероятность прорыва молнии на фазу:

Количество ударов молнии в провод:

Импульсное разрядное напряжение гирлянды при отрицательной полярности импульса [3, с. 10]:

Среднегеометрическое волновое сопротивление фазы:

Определим значение функции :

где E_ср – средняя напряженность поля на поверхности коронного чехла, принимаемая для отрицательной волны 2100 кВ/м. По [3, с. 21]

Волновое сопротивление коронирующего провода определяется по формуле:

Вычислим уровень грозоупорности ВЛ [3, с. 21]:

Вероятность перекрытия изоляции определяется из выражения [3, с. 21]:

.

Число перекрытий изоляции[3, с. 20]:

Вероятность перехода импульсного перекрытия в силовую дугу вычисляется по формуле:

принимаем .

Число отключений линии:

3.2 Определение числа отключений при ударе молнии в опору

Для линий с грозозащитными тросами существенное значение имеет вероятность обратного перекрытия изоляции при ударе молнии в опору.

Вероятность попадания молнии в опору или в трос вблизи опоры[3, с. 22]:

Вероятность обратного перекрытия [3, с. 23]:

где – импульсная прочность гирлянды при положительной полярности;

q и p –коэффициенты, зависящие от конструкции опоры.

По справочным данным [3, с. 23]:

p = 0,82 q = 23,2

Число отключений вследствие обратных перекрытий:

3.3 Определение числа отключений при обратных перекрытиях с троса на провод

Опыт эксплуатации показал, что число перекрытий изоляции на опоре при ударе молнии в трос в середине пролета на два-три порядка меньше, чем в случае попадания молнии в опору, а вероятность пробоя с троса на провод также пренебрежительно мала, если расстояние «трос-провод» на вертикали составляет не менее 2% от длины пролета.

следовательно:

Число грозовых отключений в год:

4. Расчет коммутационных перенапряжений при повторном включении линии в цикле АПВ

4.1 Расчет установившихся режимов одностороннее включение ВЛ.

Режим одностороннего питания возникает при плановом включении линии. В этом случае необходимо проверить возможность синхронизации электропередачи. При синхронизации – процессе, длительность которого может составить секунды и минуты, - напряжение на изоляции не должно превышать U_{max синхр}, что составляет 1,1U_ф – для U_ном = 750 кВ.

Для снижения уровня напряжения на линии в режиме синхронизации можно подключить к ней в этом режиме дополнительные шунтирующие реакторы.

Суммарная мощность и количество реакторов выбираются по условию обеспечения допустимого уровня напряжения в режиме передачи минимальной мощности по линии.

Располагаемую мощность реакторов выбираем исходя из требования компенсации определенной доли реактивной емкостной мощности, генерируемой ВЛ в этом режиме. Необходимая степень компенсации K_р = 0,7 для ВЛ 750 кВ.

Суммарная реактивная мощность, генерируемая линией, может быть определена по формуле [3, с. 26]:

При этом требуемая мощность реакторов определяется как:

Единичная мощность реактора для ВЛ 750 кВ составляет 300 Мвар, требуемое количество реакторов:

принимаем количество реакторов равным 4, устанавливаем по 2 реактора с каждой стороны линии. Расчетная схема электропередачи приведена на рис. 4.

Вычислим сопротивление реактора:

Вычислим вынужденную составляющую при включении линии со стороны системы 1:

Рис. 4 расчетная схема электропередачи.

Вычислим вынужденную составляющую при включении линии со стороны системы 2:

Исходя из расчетов делаем вывод, что включать линию можно только со стороны системы 1, так как только в этом случае напряжение на изоляции не превышает U_{max синхр}.

В максимальном режиме работы электропередачи для поддержания уровня напряжения на ней оставляют включенными примерно 50% имеющихся реакторов. Определим вынужденную составляющую этого режима для системы 1:

Выполним тот же расчет для системы 2:

Рекомендации по включении линии для максимального режима аналогичны, рекомендациям для включения лини на холостой ход – включение возможно только со стороны системы 1.

4.2 Определение закона распределения максимальных перенапряжений при включении ВЛ и выбор мер ограничения перенапряжений.

Перенапряжения, возникающие при включении линии в цикле АПВ, являются случайными величинами, зависящими от двух случайных факторов: угла включения ЭДС и остаточного напряжения на линии U₀. Примем для упрощения эти две случайные величины независимыми.

Для определения математического максимальных перенапряжений достаточно рассчитать перенапряжения в схеме, приведенной на рис. 4, при нулевом начальном напряжении на линии и при угле включения ЭДС, равном . При этом ВЛ будем включать со стороны системы 1, причины этого оговорены выше.

Для проведения расчетов используем специально разработанную программу. Параметры ОПН:

;

Результаты, полученные при отсутствии средств ограничения напряжения:

U_1max = 1113 кВ; U_2max = 1470 кВ; U_3max = 1730 кВ.

Разрядное напряжение гирлянд изоляторов при воздействии коммутационных импульсов под дождем [3, с. 10]: U_50% = 1975 кВ, коммутационные импульсы меньше U_50%, однако в конце линии наблюдается напряжение очень близкое к U_50%, что может вызвать большую вероятность перекрытия изоляции. В качестве ограничителя перенапряжений будем использовать ОПН.

Результаты, полученные при наличии ОПН: U_1max = 1109 кВ; U_2max = 1320 кВ; U_3max = 1141 кВ.

Из расчетных данных видно, что уровень перенапряжения в середине и конце ВЛ существенно уменьшился.

Рис. 5 Осциллограмма изменения напряжения при отсутствии мер защиты от перенапряжений

4.3 Определение вероятности перекрытия изоляции воздушной линии при включении в цикле АПВ.

При осуществлении единичной коммутации включения лини в цикле АПВ перенапряжениям подвергается большое число изоляционных промежутков на всех опорах включаемой линии. Поскольку определение перенапряжений при расчетах на ЭВМ производилось лишь в трех точках линии, заменим расчетную кривую распределения максимальных перенапряжений ступенчатой кривой. Будем считать, что на каждом из участков к изоляционным промежуткам прикладывается одинаковое напряжение.

Характеристики

Список файлов курсовой работы