Практическая работа №11 Индуцируемые помехи контактной сети

Цель работы: приобретение необходимых теоретических знаний и практических навыков проведения расчетов контактной сети.

Условия практической работы

Произвести расчет создаваемых помех контактной сетью согласно своему варианту. Номер варианта соответствует последней цифре номера зачетной книжки.

Рис. 6.1. Расчетная система в сечении перпендикулярно проводам по методу зеркальных изображений

Таблица 11.1

Исходные данные

№ вар	, кВ	q, пКл	, пКл	L, м	a, м	b, м	c, м
0	10,5	10	50	500	5	6	2
1		12	55		6		2,5
2		14	60		7		3
3		16	40		8		3,5
4		18	45		9		4
5	27,5	11	40		5		3
6		13	60		6		3,5
7		15	55		7		4
8		17	50		8		2
9		19	60		9		2,5

Методические указания

Для одиночного длинного провода потенциал в любой точке пространства определяется по выражению:

где – заряд на единицу длины провода; – расстояние от оси провода до точки наблюдения; – абсолютная диэлектрическая проницаемость воздуха; – постоянная интегрирования, определяемая принятой точной нулевого потенциала.

Потенциалы четырех провод просто суммируются друг с другом в каждой точке, что дает для любой произвольной точки выражение:

Постоянная интегрирования равна нулю. Вычислив потенциал на поверхности проводов, можно найти напряжение контактной сети смежного провода:

где

– радиусы проводов.

Поскольку смежный провод считается не заряженным, то тогда можно определить величину помехи в следующем виде:

С учетом геометрии расположения провод получаем:

тогда

где – константа.

Контрольные вопросы

1. Чем обусловлено электрическое влияние и как его можно уменьшить?

2. Что такое магнитное влияние в электрической сети, как оно возникает и как его уменьшить?

3. Каковы пути возникновения гальванического влияния, где оно чаще встречается, как его уменьшить?

4. Как рассчитать напряжение электрического влияния?

5. Поясните векторную диаграмму магнитного влияния в кабельном проводе?

6. Что происходит с опорами в результате гальванического влияния?

Приложение гост 32144-2013 нормы качества электричесокй энерии в системах электроснабжения общего назначения

Отклонение частоты

Показателем КЭ, относящимся к частоте, является отклонение значения основной частоты напряжения электропитания от номинального значения:

где – значение основной частоты напряжения электропитания, Гц, измеренное в интервале времени 10 с в соответствии с требованиями ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.1; – номинальное значение частоты напряжения электропитания, Гц.

Номинальное значение частоты напряжения электропитания в электрической сети равно 50 Гц. Для указанного показателя КЭ установлены следующие нормы:

• отклонение частоты в синхронизированных системах электроснабжения не должно превышать ± 0,2 Гц в течение 95 % времени интервала в одну неделю и ± 0,4 Гц в течение 100 % времени интервала в одну неделю;

• отклонение частоты в изолированных системах электроснабжения с автономными генераторными установками, не подключенных к синхронизированным системам передачи электрической энергии, не должно превышать ± 1 Гц в течение 95 % времени интервала в одну неделю и ± 5 Гц в течение 100 % времени интервала в одну неделю.

Медленные изменения напряжения

Показателями КЭ, относящимися к медленным изменениям напряжения электропитания, являются отрицательное и положительное отклонения напряжения электропитания в точке пере- дачи электрической энергии от номинального / согласованного значения, %:

где — значения напряжения электропитания, меньшие U₀ и большие U₀ соответственно, усредненные в интервале времени 10 мин в соответствии с требованиями ГОСТ 30804.4.30, подраздел 5.12; U₀ — напряжение, равное стандартному номинальному напряжению U_nom или согласо- ванному напряжению Uc.

Для указанных выше показателей КЭ установлены следующие нормы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10 % номинального или согласованного значения напряжения в течение 100 % времени интервала в одну неделю.

Колебания напряжения и фликер

Показателями КЭ, относящимися к колебаниям напряжения, являются кратковременная доза фликера P_st, измеренная в интервале времени 10 мин, и длительная доза фликера P_lt , измеренная в интервале времени 2 ч, в точке передачи электрической энергии. Для указанных показателей КЭ установлены следующие нормы: кратковременная доза фликера P_st не должна превышать значения 1,38, длительная доза фликера P_lt не должна превышать значения 1,0 в течение 100 % времени интервала в одну неделю.

Обычно одиночные быстрые изменения напряжения не превышают 5% в электрических сетях низкого напряжения и 4% — в электрических сетях среднего напряжения, но иногда изменения напряжения с малой продолжительностью до 10% U_nom и до 6% U_c соответственно могут происходить несколько раз в день.

Несинусоидальность напряжения

Показателями КЭ, относящимися к гармоническим составляющим напряжения являются:

• значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения до 40‑го порядка в процентах напряжения основной гармонической составляющей U₁ в точке передачи электрической энергии;

• значение суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (отношения среднеквадратического значения суммы всех гармонических составляющих до 40‑го порядка к средне- квадратическому значению основной составляющей) K_U, % в точке передачи электрической энергии.

Для указанных показателей КЭ установлены следующие нормы:

• значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения К_U(n), усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать значений, установленных в таблицах 1—3, в течение 95 % времени интервала в одну неделю;

• значения коэффициентов гармонических составляющих напряжения К_U(n), усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать значений, установленных в таблицах 1—3, увеличенных в 1,5 раза, в течение 100 % времени каждого периода в одну неделю;

• значения суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжения K_U, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать значений, установленных в таблице 4, в течение 95 % времени интервала в одну неделю;

• значения суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжения K_U, усредненные в интервале времени 10 мин, не должны превышать значений, установленных в таблице 5, в течение 100 % времени интервала в одну неделю.

Таблица 1