Защита высоковольтного оборудования подстанций от перенапряжений
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Защита высоковольтного оборудования подстанций от перенапряжений
Условие задачи и исходные данные.
Волна перенапряжения Uпад приходит с линии с волновым сопротивлением Z₁ на высоковольтное оборудование подстанции с волновым сопротивлением Z₂ и минимальным разрядным напряжением Uмин. Аналитически волна грозового перенапряжения описываются уравнением:
Uпад(t) = U[ехр(–t/T1) – exp(–t/T2)],
где Т1, Т2 и U – параметры, приведенные в таблице 1.
Для защиты высоковольтного оборудования подстанции установлен вентильный разрядник с заданной вольт-амперной характеристикой. Числовые значения вольт-амперной характеристики разрядника, общие для всех вариантов, приведены в таблице 2.
Импульсное пробивное напряжение разрядника Uпр = 100 кВ.
Таблица 1.
Показатели Вариант (предпоследняя цифра шифра)
5
Напряжение волны U, кВ 400
Постоянная времени Т₁, мкс 50
Постоянная времени Т₂, мкс 0,75
Показатели Вариант (последняя цифра шифра)
7
Минимальное разрядное напряжение Uмин, кВ 170
Сопротивление Z₁ , Ом 440
Сопротивление Z₂ , Ом 300
Таблица 1.2.
Ток разрядника Iр, кА 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 1,0 2,0 3,0 5,0 6,0
Напряжение разрядника Uр, кВ 44 50 54 57 60 72 86 88 94 98
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Схема включения вентильного разрядника и эквивалентная схема для расчета напряжения на разряднике представлены на рис 1 и 2.
Рисунок 1 – Схема включения вентильного разрядника для защиты электрооборудования от перенапряжений
Рисунок 2 – Эквивалентная схема для расчета напряжения на разряднике
Форма приходящей волны определяется уравнением
Для определения напряжения на разряднике удобно использовать метод эквивалентного генератора. Данный метод предусматривает переход от исходной схемы к эквивалентной схеме, показанной на рисунке 2, где Еэкв и Zэкв - соответственно напряжение холостого хода (при непробитом искровом промежутке разрядника) с учетом коэффициента преломления падающего импульса и сопротивление относительно точек подключения разрядника при закороченном источнике
. Эти величины равны
Здесь - коэффициент преломления падающей волны.
.
До момента пробоя искрового промежутка РВ напряжение на защищаемом оборудовании равно Еэкв(t).
После пробоя искрового промежутка на разряднике будет равно:
где Ip(t) – ток через разрядник.
Уравнение содержит нелинейный член, поэтому оно может быть решено графически.
В первом квадранте построим вольт-секундную характеристику падающей волны с учетом коэффициента преломления:
Построим во втором квадранте заданную вольт-амперную характеристику вентильного разрядника Uр = f (Ip).
Построим суммарное падение этих составляющих в зависимости от тока протекающего через разрядник, т.е
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
