Лабораторная работа №7

Анализ грозовых перенапряжений в тупиковой схеме РУ 110-500 кВ
выполнил студент

.
проверил

Санкт-Петербург

2010

Вариант №8:

Исходные данные: кВ ; кВ ; пФ

Расчетная схема для анализа грозовых перенапряжений:

На схеме показаны:

• источник импульсных напряжений величины 2U, который обеспечивает воздействие на распределительное устройство (РУ) грозовой волны, набегающей на него с присоединенной воздушной линии (ВЛ) и эквивалентной по величине волне U;
• активное сопротивление Z, равное волновому сопротивлению фазного провода воздушной линии;
• три участка ошиновки протяженностью L₁, L₂, L₃, имеющие волновое сопротивление , скорость распространения электромагнитной волны ;
• силовой трансформатор (Т) и измерительный трансформатор напряжения (ТН), представленные своими эквивалентными входными емкостями;
• ограничители перенапряжений (ОПН) №1 и №2, представленные в расчетах своей нелинейной вольтамперной характеристикой;
• шлейфы (спуски), соединяющие ошиновку РУ с ОПН и ТН; шлейфы имеют волновое сопротивление  и скорость распространения электромагнитной волны ; для силового трансформатора Т шлейф отдельно не учитывается, так как он «спрятан» в расстоянии L₁;
• вольтметры, измеряющие напряжение на Т и ТН, и амперметры, измеряющие токи в ОПН-1,2.

Расчет параметров элементов схемы:

  Для моделирования ОПН следует предварительно определить узловые точки его вольтамперной характеристики. Для этого с помощью табл.1:
Таблица
1. Дополнительные исходные данные, общие для всех вариантов.

1. Определить остающееся напряжение на ОПН при номинальном разрядном токе  в соответствии с выражением  В

2. Построить вольтамперную характеристику ОПН, описываемую выражением , в котором коэффициент;

Получившиеся узловые точки внесены в таблицу 2:

Таблица
2. Узловые точки для моделирования вольтамперной характеристики ОПН

I.Осциллограммы, полученные в результате расчета в программе ATP, для случая :

Номер 1.

L₁=30м, L₂=60м, L₃=20м

Импульс 1/50мкс, ОПН-2 отключен .

на Т:

На TN:


Ток в ОПН1:



                                         
Импульс 5/50мкс.

на Т:

На
TN:




Ток ОПН1:

Осциллограммы, полученные в результате расчета в программе ATP, для случая :

Номер .

L₁=30м, L₂=60м, L₃=20м

Импульс 1/50мкс, ОПН-2 включен .

На Т:

На
TN:



Ток ОПН1:



Ток ОПН2:



Импульс 5/50мкс.

Напряжение на Т:

Напряжение на
TN:

Ток ОПН1:

Таблица №3. Зависимость напряжения на силовом трансформаторе Т от L₁, при L₂=60м

l1,м	U_T,кВ
	OPN2 отключен		OPN2 включен
	Тф=1мкс	Тф=5мкс	Тф=1мкс	Тф=5мкс
10	506,16	298,25	324,82	255,82
20	512,8	331,54	348,26	279,25
30	519	357,81	354,38	297,36
40	520,95	378,37	356,34	311,41
50	507,92	393,88	348,86	321,8
60	514,89	405,22	343,71	329,37

Таблица №4. Зависимость напряжения на трансформаторе напряжения ТН от L₂, при L₁=30м

l2,м	U_TН,кВ
	OPN2 отключен		OPN2 включен
	Тф=1мкс	Тф=5мкс	Тф=1мкс	Тф=5мкс
20	805,28	316,68	407,7	240,6
40	885,26	380,53	429,43	248,75
60	909,82	438,05	414,9	254,54
80	909,97	488,98	438,99	260,28
100	909,97	533,19	429,3	264,72
120	909,97	574,28	428,55	267,43