Электромагнитная совместимость.-2

51

мест короткого замыкания и др. На практике погонные параметры этих линий, как правило, рассчитываются по аналитическим выражениям.

1.3.1 Задание на работу

На рисунке 1.19 приведено поперечное сечение трехфазной линии электропередачи 110 кВ. Необходимо:

1.С помощью системы TALGAT вычислить матрицы коэффициентов электромагнитной (L) и электростатической (C) индукций, а также волновое сопротивлении линии.

2.Проверить сходимость результатов путем учащения сегментации.

3.Полученные результаты сравнить с данными из таблицы 1.2.

4.Сформировать выводы по работе.

5.Оформить отчет.

Рисунок 1.19 – Поперечное сечение трехфазной многопроводной ЛЭП 110 кВ

1.3.2 Содержание и требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать титульный лист, название работы и цель работы, исходные данные, результаты расчетов, таблицы и графики, анализ результатов и выводы по работе.

Оформление должно соответствовать ОС ТУСУР 01-2013 "работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям технического профиля. Общие требования и правила оформления".

52

1.4 Двухфазное короткое замыкание линии электропередачи

Цель работы – расчет величины фазных токов при двухфазном коротком замыкании ЛЭП.

Работа выполняется в студенческой версии системы ELCUT.

Короткое замыкание (КЗ) – явление в электротехнике, сопровождающееся электрическим соединением (замыканием) между собой двух или трех фаз,

фазы на нулевой проводник, замыкание фазного проводника на землю в сетях с глухозаземленной, а также эффективно заземленной нейтралью в трехфазной сети. Кроме того, КЗ является межвитковое замыкание в электрических машинах. Характерными особенностями КЗ является значительное увеличение тока и падение напряжения. Рост тока происходит до значений, превышающих номинальный в несколько раз.

Вероятность возникновения однофазных коротких замыканий наиболее высока и составляет более 60% от общего количества КЗ. Двухфазные КЗ, в том числе на землю, возникают реже, вероятность возникновения данной аварийной ситуации - 20%. Трехфазные КЗ встречаются достаточно редко, вероятность их возникновения – 10%.

Основной причиной возникновения КЗ является нарушение изоляции оборудования электроустановок, в том числе кабельных и воздушных линий электропередач (проведении земляных работ, старение изоляционного покрытия опорного изолятора, падение дерева на провода воздушной линии электропередач).

Для защиты от КЗ, как аварийного режима работы оборудования, в электроустановках распределительных подстанций используют различные защитные устройства. Основная цель всех устройств релейной защиты – это отключение выключателя (или нескольких), которые питают участок сети, на котором возникло короткое замыкание. В электроустановках напряжением 6– 35 кВ для защиты линий электропередач от КЗ используют максимальнотоковую защиту. Для защиты линий 110 кВ используется дифференциально-

55

Рисунок 1.23 – Настройки элемента «ключ»в ELCUT

1.4.3 Содержание и требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать титульный лист, название работы и цель работы, исходные данные, результаты расчетов, таблицы и графики, анализ результатов и выводы по работе.

Оформление должно соответствовать ОС ТУСУР 01-2013 "работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям технического профиля. Общие требования и правила оформления".

1.5 Расчет параметров кабельной линии

Цель работы – определение тока утечки трехфазного фазного силового кабеля.

Работа выполняется в студенческой версии системы ELCUT и TALGAT. Силовые кабели предназначены для передачи электрического тока от

трансформаторной подстанции к потребителю и для распределения его между потребителями. Техническая характеристика кабеля и его устройство зависит от напряжения передаваемого тока и способа его прокладки, применяется в злектросетях с напряжением 1–750 кВ.

В работе рассматривается кабель, состоящий из 4 изолированных жил. Исходные данные: напряжение U = 250 В, частота f = 50 Гц. Геометрия задачи приведена на рисунке 1.24. Все размеры указаны в миллиметрах. Тип задачи – электрическое поле переменных токов. Класс задачи – плоская (Lz=1000 мм).

57

1.5.3 Содержание и требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать титульный лист, название работы и цель работы, исходные данные, результаты расчетов, таблицы и графики, анализ результатов и выводы по работе.

Оформление должно соответствовать ОС ТУСУР 01-2013 "работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям технического профиля. Общие требования и правила оформления".

1.6 Оптический кабель на опоре линии электропередачи

Цель работы – определение наиболее благоприятного места подвеса оптического кабеля на опорах ЛЭП.

Работа выполняется в студенческой версии системы ELCUT. Волоконно-оптической линией связи на воздушных линиях

электропередачи (ВОЛС-ВЛ) называется линия связи, для передачи информации по которой служит оптический кабель (ОК), размещаемый на элементах ВЛ.

Оптические кабели, размещаемые на элементах ВЛ, должны удовлетворять требованиям:

механической прочности;

термической стойкости;

стойкости к воздействию грозовых перенапряжений;

обеспечения нагрузок на оптические волокна, не превышающих допускаемые;

стойкости к воздействию электрического поля.

Место крепления самонесущего ОК на опоре с учетом его вытяжки в процессе эксплуатации определяется, исходя из условий:

стойкости оболочки к воздействию электрического поля;

обеспечения наименьшего расстояния до поверхности земли не менее 5 м независимо от напряжения ВЛ и вида местности;

58

обеспечения расстояний от ОКСН до фазных проводов на опоре не менее 0,6 м для ВЛ до 35 кВ; 1 м – 110 кВ; 1,5 м – 150 кВ; 2 м – 220 кВ; 2,5 м – 330 кВ; 3,5 м – 500 кВ; 5 м – 750 кВ при отсутствии гололеда и ветра.

1.6.1 Задание на работу

На рисунке 1.25 приведена исследуемая в данной работе опора ЛЭП с указанием всех необходимых размеров и местом предполагаемого подвеса ОК.

Необходимо:

1.Построить геометрическую модель опоры.

2.Определить наиболее благоприятное место (зону наименьших потенциалов) для подвеса оптического кабеля исходя из расчета электрического поля.

3.Сформировать выводы по работе.

4.Оформить отчет.

Рисунок 1.25 – Конструкция опоры ЛЭП с указанием её размеров

1.6.2 Методические рекомендации к работе

Тип задачи: Плоско-параллельная задача электрического поля переменных токов. Линейное напряжение (действующее) Uл = 110 кВ. Для задания

59

удаленных границ (U = 0) использовать инструмент «Половина круга (180)». Шаг дискретиазации: на месте пересечения оси х и удаленной границы –15; в начале координат – 5; фазы, изоляторы, грозозащитный трос – 1 (рисунок 1.26).

1.6.3 Содержание и требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать титульный лист, название работы и цель работы, исходные данные, результаты расчетов, таблицы и графики, анализ результатов и выводы по работе.

Оформление должно соответствовать ОС ТУСУР 01-2013 "работы студенческие по направлениям подготовки и специальностям технического профиля. Общие требования и правила оформления".

Рисунок 1.26 – К заданию шага дискретизации

1.7Заземление

1.7.1Общие положения

Защиту от поражения электрическим током при повреждении изоляции обеспечивают защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, уравнивание их с помощью системы защитных проводников, защитное отключение, изоляция нетоковедущих частей, электрическое разделение сети,

малое напряжение, контроль изоляции, изолирующие защитные средства, а в сети с изолированной нейтральной точкой также компенсация токов замыкания на землю. Эти способы можно использовать в сочетании друг с другом.

60

Наиболее распространены защитное заземление и зануление.

В общем виде системы заземления предназначены для выполнения нескольких функций. Они могут функционировать отдельно или вместе и обеспечивать одну или несколько следующих функций:

защиту людей от поражения электрическим током;

защиту оборудования от повреждения электрическим током;

нулевая точка отсчета потенциала для слаботочных сигналов;

обеспечение требуемого уровня электромагнитной совместимости.

Суть заземления заключается в соединении заземляемых частей с заземлителем, т.е. с металлическим предметом, находящимся в непосредственном соприкосновении с землей, или с группой таких предметов. Чаще всего это стержни из угловой стали, забитые в землю вертикально и соединенные под землей приваренной к ним стальной полосой. Заземление частей электроустановки для обеспечения электробезопасности называют защитным заземлением. Бывают также грозозащитное (от грозовых перенапряжений в проводке или воздушной линии), молниезащитное и рабочее (необходимое для работы установки) заземления. Можно выделить также вспомогательные заземления в составе иных защитных мероприятий электробезопасности, например повторные заземления нулевого провода в системе технического способа «зануление». Заземления разных назначений, устроенные на одной площадке, как правило, конструктивно и электрически совмещают.

Защитное заземление применяют в электроустановках напряжением выше

1000 В с любым режимом работы нейтрали и в установках до 1000 В с изолированной от земли нейтральной точкой, а зануление применяют в установках напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью (в частности, в сетях 380/220 В). Благодаря защитному заземлению напряжение, под которое может попасть человек, прикоснувшийся к заземленной части, значительно снижается.