отд кр2

ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ

Задача 1. Определение срока капитального ремонта выключателя ВВФ-27,5 фидера контактной сети 27,5 кВ для замены вакуумных камер после от-работки ресурса.

В задаче требуется:

1. Рассчитать относительную степень износа вакуумных камер для всего диапазона возможных токов короткого замыкания (к.з.).

2. Рассчитать относительную степень износа камер за год.

3. Определить срок службы вакуумных камер.

Исходные данные:

Таблица 1. Параметры и число трансформаторов.

Sном, МВА	40
n	2
Uк, %	12

Таблица 2. Число коротких замыканий.

0,2 – 0,4	50
0,4 – 0,6	20
0,6 – 0,8	30
0,8 – 1,0	5

Решение:

Максимальный ток короткого замыкания находится по формуле:

I_м = ,

где Umax — максимальное напряжение на шинах подстанции (Umax = 29 кВ);

Хт — сопротивление фазы трансформатора, Ом:

Хт = ,

U_K — напряжение к.з. трансформатора, %; U_ном — номинальное напряжение на тяговых шинах (Uном = 27,5 кВ); S_ном — номинальная мощность трансформатора, МВ А; n — число работающих трансформаторов; Xs — сопротивление фазы сетей внешнего электроснабжения, Ом:

Xs = ,

S_кз - мощность к.з. на вводах подстанции, МВ А (принять Sкз = 500 МВ А).

Xs = = 1,5125 Ом

Хт = = 1,1344 Ом

I_м = = 5,48 А

Для получения гарантированных данных по износу камер при расчетах износа следует принимать наибольшие значения токов к.з. в каждом интер- вале табл. 2 (т.е. расчет износа проводить для I1 = 0,4Iм, I2 = 0,6Iм, I3 = 0,8Iм, I4 = Iм).

I₁ = 0,4 ∙ 5,48 = 2,19 А

I₂ = 0,6 ∙ 5,48 = 3,29 А

I₃ = 0,8 ∙ 5,48 = 4,38 А

I₄ = 5,48 А

Рассчитаем относительную степень износа вакуумных камер для всего диапазона возможных токов короткого замыкания (к.з.):

F =

Для камеры принимают : А = 156,8; В = 1,0878; α= 0,4.

F₁ = = 0,000978

F₂ = = 0,002995

F₃ = = 0,005319

F₄ = = 0,007895

Тогда суммарная относительная степень износа камер за год:

F_∑ = N₁F₁ + N₂F₂ + N₃F₃ + N₄F₄ = 50 ∙ 0,000978 + 20 ∙ 0,002995 +

+ 30 ∙ 0,005319 + 5 ∙ 0,007895 = 0,0489 + 0,0599 + 0,1596 + 0,0395 =

0,3079

Где N_i – число отключений токов коротких замыканий.

Т.к. F_∑ < 1, то, принимая, что в последующие годы количество и рас- пределение токов к.з. остается неизменным, можно определить срок капи- тального ремонта Тc, лет выключателя для замены вакуумных камер с полно- стью отработанным ресурсом:

Т_С = = = 3,25 года.

Задача 2.

Определение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности по данным измерений трех фаз напряжений на шинах 35 кВ опорной тяговой подстанции переменного тока, питающей сети 35 кВ, находящиеся в ведении энергосистемы (рис. 1).

Рис. 1

В задаче требуется:

1. Построить статистический ряд коэффициентов несимметрии напряжения К_2U по обратной последовательности по данным измерений. 2. Построить гистограмму и статистическую функцию распределения К_2U . 3. Сравнить полученный коэффициент К_2U с допустимым значением и в случае превышения предложить мероприятия по его снижению.

Исходные данные:

Линейные напряжения	Номера кривых напряжений
UAB	1
UBC	5
UCA	4

Решение

№
0	102	88	94	14	8,68	0,0868
1	103	88	95	15	9,3	0,093
2	104	89	95.5	15	9,3	0,093
3	104.5	90	95.5	14,5	8,99	0,0899
4	105	91	96	14	8,68	0,0868
5	105	92	96	13	8,06	0,0806
6	105.5	92	96	13,5	8,37	0,0837
7	105.5	92	96	13,5	8,37	0,0837
8	106	92.5	95.5	13,5	8,37	0,0837
9	106	92.5	95.5	13,5	8,37	0,0837
10	106	93	95	13	8,06	0,0806
11	105.5	92.5	95	13	8,06	0,0806
12	105.5	92	94.5	13,5	8,37	0,0837
13	105	91.5	94	13,5	8,37	0,0837
14	104.5	91	94	13,5	8,37	0,0837
15	104	90	93.5	14	8,68	0,0868
16	104	89.5	93.5	14,5	8,99	0,0899
17	103	89	93	14	8,68	0,0868
18	102.5	88.5	92.5	14	8,68	0,0868
19	102	88.5	92	13,5	8,37	0,0837
20	101.5	88	92	13,5	8,37	0,0837
21	101	88	92	13	8,06	0,0806
22	100.5	88	92	12,5	7,75	0,0775
23	100	88	92	12	7,44	0,0744
24	100	87.5	92	12,5	7,75	0,0775
25	99.5	87	92.5	12,5	7,75	0,0775
26	98.5	87	92.5	11,5	7,13	0,0713
27	98	87.5	93	10,5	6,51	0,0651
28	97.5	88	93.5	9,5	5,89	0,0589
29	97	88.5	94	8,5	5,27	0,0527
30	97	89	94	8	4,96	0,0496
31	97	89	95	8	4,96	0,0496
32	97	90	95	7	4,34	0,0434
33	97.5	90	95.5	7,5	4,65	0,0465
34	98	91	96	7	4,34	0,0434
35	98	91.5	96.5	6,5	4,03	0,0403
36	98.5	91.5	97	7	4,34	0,0434
37	99	92	98	7	4,34	0,0434
38	99.5	92.5	98	7	4,34	0,0434
39	100	93	98	7	4,34	0,0434
40	100.5	93.5	98	7	4,34	0,0434
41	101	93.5	98	7,5	4,65	0,0465
42	102	93.5	98	8,5	5,27	0,0527
43	102	93.5	97	8,5	5,27	0,0527
44	103	93.5	96.5	9,5	5,89	0,0589
45	104	94	95.5	10	6,2	0,062
46	104.5	93.5	95	11	6,82	0,0682
47	104.5	93.5	94	11	6,82	0,0682
48	105	93	93	12	7,44	0,0744
49	105	92	92	13	8,06	0,0806
50	105	92.5	91.5	12,5	7,75	0,0775
51	105	92.5	91	12,5	7,75	0,0775
52	105	92	91	13	8,06	0,0806
53	105	91.5	91.5	13,5	8,37	0,0837
54	105	90	92	15	9,3	0,093
55	105	90.5	92.5	14,5	8,99	0,0899
56	104.5	90.5	93	14	8,68	0,0868
57	104.5	90.5	94	14	8,68	0,0868
58	104	90.5	94	13,5	8,37	0,0837
59	103	90.5	94.5	12,5	7,75	0,0775
60	103	91	95	12	7,44	0,0744

Тяговая подстанция переменного тока является источником несимметрии напряжения. Для определения уровня несимметрии и сравнения его с допустимым значением, а также для разработки мероприятий по снижению несимметрии энергоснабжающая организация в соответствии с [4] производит измерения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности:

где — напряжение обратной последовательности основной частоты;

— номинальное напряжение (Uн = 100 В).

Для практических расчетов, когда не превышает 10-15%, применима следующая приближенная формула:

где — максимальная разница из трех измеряемых напряжений.

Определяем длину интервала:

k=1+3,2lgN=1+3,2lg61=7

Определяем середину области:

; ; ; ; Строим гистограмму:

По гистограмме строим статическую функцию распределения :

Проводим горизонталь на уровне 95% и получаем максимальное значение = 0,091 = 9,1%, соответствующее вероятности 95% за время измерения, а предельное значение = 0,093 = 9,3%.

Вывод: полученное значение = 0,091 = 9,1% превышает нормально допустимые (2%) и предельно допустимые (4%) значения , поэтому следует выбрать способ снижения несимметрии на тяговой подстанции.