эл.магн.совместимость

«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:

U_d = 800 B - выпрямленное напряжение;

I_d = 1500 A - выпрямленный ток.

Число работающих преобразователей – 3;

U_рп =6 кВ – Напряжение распредсети;

S_{Т РП-1} =5000 кВ·А Суммарная мощность

S_{Т РП-2} =7000 кВ·А – цеховых трансформаторов

S_{Т РП-3} =7000 кВ·А питающихся от распредсети;

P_сд = 1250 кВт – Суммарная мощность СД от РП

Q_КРП-2 = 600 квар – Суммарная

Q_КРП-3 = 850 квар мощность КБ;

S_к = 5000 МВ·А – Мощность КЗ на шинах 110 кВ ГПП;

S_{ном тр.св.} = 63 МВ·А – Мощность трансформатора связи;

U_к =10,5 % – Напряжение короткого замыкания трансформатора связи.

I_кб.э - ?

Решение.

Находим эквивалентное индуктивное сопротивление системы для каждой гармоники,

,

где значения S_K =5000 МВА, а U =110 кВ

Сопротивление трансформатора связи с расщепленными вторичными обмотками с энергосистемой в первом приближении определяем по выражению:

; ; К_р=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 I_d – выпрямительный ток, а К_Т – коэффициент трансформации.

,

где U_ном – номинальное напряжение распределительной сети.

К_т=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:

U_л =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

r_o =9,1 мм – радиус сечения провода

n = 1 – кол-во проводов в расщепленной фазе

Е_n(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 ...