Методические указания к решению.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Общие методические указания

 

Ниже приведены контрольные вопросы по всем разделам программы. В этих заданиях отражены основные положения курса, следовательно, и экзаменационных билетов.

К выполнению контрольной работы следует приступить после изучения всех разделов программы курса “Техника высоких напряжений”. По объему работа не должна превышать 20…30 страниц формата ученической тетради. Контрольная работа выполняется четко, разборчиво и аккуратно. Решения задач поясняются схемами и эскизами. При оформлении работы должны быть оставлены поля для заметок преподавателя. В конце работы указывается использованная литература, дата выполнения работы и ставится подпись студента.

Варианты контрольных заданий

№ варианта	Вариант к задаче 1	Вариант к задаче 2	Вариант к задаче 3	Вариант к задаче 4	Вариант к задаче 5	№ варианта	Вариант к задаче 1	Вариант к задаче 2	Вариант к задаче 3	Вариант к задаче 4	Вариант к задаче 5

№ варианта	Вариант к задаче 1	Вариант к задаче 2	Вариант к задаче 3	Вариант к задаче 4	Вариант к задаче 5	№ варианта	Вариант к задаче 1	Вариант к задаче 2	Вариант к задаче 3	Вариант к задаче 4	Вариант к задаче 5

Контрольные задачи

 

ЗАДАЧА 1

 

Определить потери энергии на корону и среднегодовую мощность потерь для трехфазной линии переменного напряжения с горизонтальным расположением проводов.

Методические указания к решению.

Для расчета использовать метод Левитова В.И. Относительная плотность воздуха δ принимается равной 0,95 для всех вариантов. Данные приведены в табл. 1.

где U_K - критическое напряжение короны фазы для каждого вида погоды, кВ.

где n - количество проводов в фазе;

К_У- коэффициент усиления

где r₀ - радиус одиночного провода, см.

r_Р- радиус расщепления, см. Определяется по табл. 2.

Е_К - критическая напряженность, при которой на фазе зажигается коронный разряд, кВ/см.

Е_К зависит от количества составляющих проводов в фазе и определяетсякак

где для одиночного провода вместо r подставляется радиус одиночного провода r₀;для расщепленных проводов вместо r подставляется эквивалентный радиус r_Э; m - коэффициент гладкости провода.

Потери на корону, кВт/км⋅фаза, для каждого вида погоды определяются по формуле. Для хорошей погоды m = 0,85. Для тумана m = 0,7. Для инея, гололеда, изморози m = 0,6. Для дождя и мокрого снега m определяется по рис. 1. F(U_Ф/U_К) - функция, определяемая для каждого вида погоды по рис. 2.

 

Рис. 1 – Зависимость коэффициента гладкости m от средней интенсивности дождя J_Дили сухого снега J_сн.

Рис. 2 – Функция в формуле для определения потерь на корону

- амплитуда фазного напряжения линии, кВ.

 

С - рабочая емкость той фазы, для которой определяются потери, Ф/км.

где ε⋅ε₀ = 8,85⋅10^-9 Ф/км - диэлектрическая проницаемость воздуха;

d - среднее геометрическое расстояние между фазами

где а - расстояние между соседними фазами, м.

При горизонтальном расположении проводов емкость 1 и 3 фаз равны, а емкость средней фазы на 5 % больше.

r_Э.- эквивалентный радиус расщепленного провода, см, определяется по табл. 2.

С_Э - эквивалентная емкость объемного заряда короны, Ф/км.

где r_P - радиус расщепления, см. Определяется по табл. 2.

К - подвижность ионов.

Для тумана, дождя, мокрого снега, сухого снега К = 1100 см²/кВ⋅с.

Для хорошей погоды, инея, гололеда, изморози К = 2200 см²/кВ⋅с.

δ - относительная плотность воздуха; ω - круговая частота.

Потери на корону на 1 км линии за 1 год А, кВт⋅час/км.

Средняя за год мощность потерь на корону Р_СР, кВт/км

 

Таблица 1.

Наименование	Номер варианта
UНОМ, кВ
Число и марка проводов в фазе	2× АС240	2× АС300	2× АС150	2× АС400	2× АС400	2× АС500	2× АС700	2× АС400	2× АС500	2× АС700
r0, см	1,08	1,175	0,853	1,36	1,36	1,51	1,855	1,36	1,51	1,855
DP, см
a, м	7,5	7,5	7,5	7,5	10,5	10,5	10,5	16,5	16,5	16,5
hХ.П., час.
hТ, час.
hИ, час.
hД, час.
hСН, час.
JД, мм/ч.	0,2	0,4	0,9	0,55	0,2	0,4	0,9	0,55	0,2	0,4
3JСН, мм/ч	0,8	0,3	0,1	0,2	0,8	0,3	0,1	0,2	0,8	0,3
Наименование	Номер варианта
UНОМ, кВ
Число и марка проводов в фазе	2× АС500	2× АС700	2× АС400	2× АС500	2× АС700	2× АС240	2× АС300	2× АС150	2× АС400	2× АС400
r0, см	1,51	1,855	1,36	1,51	1,855	1,08	1,175	0,853	1,36	1,36
DP, см
a, м	10,5	10,5	16,5	16,5	16,5	7,5	7,5	7,5	7,5	10,5
hХ.П., час.
hТ, час.
hИ, час.
hД, час.
hСН, час.
JД, мм/ч.	0,2	0,4	0,9	0,55	0,2	0,4	0,9	0,55	0,2	0,4
3JСН, мм/ч	0,8	0,3	0,1	0,2	0,8	0,3	0,1	0,2	0,8	0,3

 

 

UНОМ, кВ	номинальное напряжение линии
r0, см	радиус одиночного провода
DP, см	расстояние между проводами фазы
а, м	расстояние между соседними фазами
hX.П, час	продолжительность хорошей погоды
hТ, час	продолжительность тумана
hИ, час	продолжительность инея, гололёда и изморози
hД, час	продолжительность дождя и мокрого снега
hCН, час	продолжительность сухого снега
JД, мм/ч	средняя интенсивность дождя и мокрого снега
3JСН, мм/ч	средняя интенсивность сухого снега

 

 

Таблица 2.

Характеристика провода
Число проводов в фазе n
Эквивалентный радиус rЭ
Радиус расщеп- ленияrР

 

ЗАДАЧА 2

 

Рассчитать и построить кривую емкостного (начального) распределения напряжения (U_C) кривую максимальных потенциалов (U_МАКС) вдоль обмотки трансформатора в координатах U₀, n/N, при воздействии прямоугольной (τ_Ф=0) бесконечно длинной волны напряжения с амплитудой U₀. Общее число элементов схемы замещения обмотки трансформатора - N, число элементов, где определяется величина U_С и U_МАКС - n. Емкость одного элемента на землю - ΔС, собственная емкость каждого элемента вдоль обмотки трансформатора - ΔК. Значение U₀, N, ΔС, ΔК и режим нейтрали трансформатора даны в таблице 3.