Определение закона распределения максимальных перенапряжений при включении ВЛ и выбор мер ограничения перенапряжений

4.2 Определение закона распределения максимальных перенапряжений при включении ВЛ и выбор мер ограничения перенапряжений.

Перенапряжения, возникающие при включении линии в цикле АПВ, являются случайными величинами, зависящими от двух случайных факторов: угла включения ЭДС  и остаточного напряжения на линии U₀. Примем для упрощения эти две случайные величины независимыми.

Для определения математического максимальных перенапряжений достаточно рассчитать перенапряжения в схеме, приведенной на рис. 4, при нулевом начальном напряжении на линии и при угле включения ЭДС, равном . При этом ВЛ будем включать со стороны системы 1, причины этого оговорены выше.

Для проведения расчетов используем специально разработанную программу. Параметры ОПН:

;

Результаты, полученные при отсутствии средств ограничения напряжения:

 

U_1max = 1113 кВ; U_2max = 1470 кВ; U_3max = 1730 кВ.

Разрядное напряжение гирлянд изоляторов при воздействии коммутационных импульсов под дождем [3, с. 10]: U_50% = 1975 кВ, коммутационные импульсы меньше U_50%, однако в конце линии наблюдается напряжение очень близкое к U_50%, что может вызвать большую вероятность перекрытия изоляции. В качестве ограничителя перенапряжений будем использовать ОПН.

Результаты, полученные при наличии ОПН: U_1max = 1109 кВ; U_2max = 1320 кВ; U_3max = 1141 кВ.

Из расчетных данных видно, что уровень перенапряжения в середине и конце ВЛ существенно уменьшился.

Рис. 5 Осциллограмма изменения напряжения при отсутствии мер защиты от перенапряжений

4.3 Определение вероятности перекрытия изоляции воздушной линии при включении в цикле АПВ.

При осуществлении единичной коммутации включения лини в цикле АПВ перенапряжениям подвергается большое число изоляционных промежутков на всех опорах включаемой линии. Поскольку определение перенапряжений при расчетах на ЭВМ производилось лишь в трех точках линии, заменим расчетную кривую распределения максимальных перенапряжений ступенчатой кривой. Будем считать, что на каждом из участков к изоляционным промежуткам прикладывается одинаковое напряжение.

Рис. 6 Осциллограмма изменения напряжения при наличии ОПН.

Число опор, приходящихся на каждый участок разбиения ВЛ при одинаковой длине этих участков, определится как:

На каждой опоре число промежутков провод-траверса равно трем, а число промежутков провод – стойка опоры в отклоненном под воздействием ветра состоянии равно двум. Поэтому число промежутков каждого типа на одном участке разбиения равно:

При нормальном законе распределения разрядных напряжений изоляционных промежутков и максимуме воздействующих перенапряжений вероятность пробоя одного промежутка заданного типа (j =1;2) из находящихся под одинаковым напряжением на i –м участке разбиения и учете того, что при реальных габаритах промежутков и правильно выбранных параметрах защитных устройств вероятность перекрытия системы изоляционных промежутков должна быть достаточно малой, определится как:

где Ф₀(x) – функция Лапласа,

 - разрядное напряжение промежутка типа j на i-м участке разбиения при коммутационных перенапряжениях.

 – оценка среднеквадратичного отклонения разрядного напряжения для промежутка типа j (; ).

При включении линии вероятность перекрытия изоляции определится как:

5. Определение показателя надежности изоляции ВЛ

В предыдущих пунктах мы находили допустимое число грозовых отключений, определяющее частоту работы выключателей. Теперь необходимо оценить надежность электроснабжения, в частности, допустимое число перерывов в электроснабжении. Полное отключение ВЛ может возникнуть вследствие перекрытий изоляции при грозовом поражении ВЛ и последующем включении линии в АПВ. Допустимое число перерывов в электроснабжении в этом случае не должно превышать [2, с.31]:

 для ВЛ 750 кВ.

Ожидаемое число перерывов в электроснабжении для рассматриваемой ВЛ может быть определено следующим образом [2, с.31]:

так как условие выполняется, значит габариты изоляционных промежутков на опорах ВЛ и система защитных мероприятий выбраны правильно.

Заключение

В данной курсовой работе был произведен выбор изоляции воздушной линии сверхвысокого напряжения и рассчитана ее надежность.

В качестве изолятора был выбран ПСК 300-К. После было рассчитано количество грозовых отключений линии в год, их количество равно четырем. Что соответствует допустимому количеству отключений выключателей на напряжение свыше 110 кВ.

Расчет режима синхронизации показал, что ЛЭП можно включать только со стороны наиболее мощной системы, для того, чтобы избежать аварийного перенапряжения, данная рекомендация действительна и при включении линии в цикле АПВ.

Число перерывов электроснабжения 0,0004 в год, что соответствует допустимому уровню для данного класса ВЛ.

Список литературных источников

1.  Правила устройства электроустановок. – М.: Главгосэнергонадзор, 1998. – 607 с.

2.  Справочник по электротехническим установкам высокого напряжения / Под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. – 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат,1989. – 768 с.:ил.

3.  Изоляция и перенапряжения. Методические указания. Н.В. Цуркан, Н.В. Щеглов – Новосибирск, 2000. – 53 с.: ил.

4.  Теоретические основы электротехники. Том 1. К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л Чечурин. – СПб.: Питер, 2006. – 463 с.:ил.