Форум кафедры Техники и Электрофизики Высоких Напряжений

Онлайн-сообщество ТВНщиков
Гостям форума:

Добро пожаловать на форум по технике высоких напряжений!
Для получения доступа ко всем разделам необходимо зарегистрироваться


Текущее время: 22 сен 2018, 12:19

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 27 апр 2014, 13:00 
Не в сети

Зарегистрирован: 23 апр 2014, 17:20
Сообщения: 6
Доброго времени суток!

Помогите пожалуйста вот такая задача: Определить наибольшее напряжение, возникшее на трансформаторе при отключении его на холостом ходу выключателем, имеющим ток среза Io. При отключении ненагруженного трансформатора выключателем произошел обрыв дуги до естественного перехода тока через ноль. Под током среза следует понимать мгновенное значение тока намагничивания в момент обрыва дуги. Электромагнитная энергия, запасенная в значительной по величине индуктивности намагничивания трансформатора, переходит в незначительную по величине емкость обмотки относительно заземленных частей, что приводит к возникновению перенапряжений. Максимальные значения перенапряжений возможны при токе среза равном амплитуде тока намагничивания.

Сравнить полученное значение с максимально возможным. Исходные данные Sтр=25 МВА, U=220 кВ, C=2000 пФ, Iхх=2%, Iо=1 А.

P.S. Прошу извинить администраторов если написал не в тот раздел форума


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 28 апр 2014, 08:55 
Не в сети
Site Admin

Зарегистрирован: 03 сен 2008, 16:09
Сообщения: 4253
Откуда: Д-3
Эту задачу нужно решить как студенческую или как проектную?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 28 апр 2014, 19:01 
Не в сети

Зарегистрирован: 23 апр 2014, 17:20
Сообщения: 6
dmatveev писал(а):
Эту задачу нужно решить как студенческую или как проектную?


Конечно студенческую, подскажите с источниками и по возможности с решением. Просто я учусь в институте, в который знания похоже забыли дорогу :-)

Очень буду вам благодарен!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 28 апр 2014, 19:47 
Не в сети
Site Admin

Зарегистрирован: 03 сен 2008, 16:09
Сообщения: 4253
Откуда: Д-3
Георгий писал(а):
Доброго времени суток!

Помогите пожалуйста вот такая задача: Определить наибольшее напряжение, возникшее на трансформаторе при отключении его на холостом ходу выключателем, имеющим ток среза Io. При отключении ненагруженного трансформатора выключателем произошел обрыв дуги до естественного перехода тока через ноль. Под током среза следует понимать мгновенное значение тока намагничивания в момент обрыва дуги. Электромагнитная энергия, запасенная в значительной по величине индуктивности намагничивания трансформатора, переходит в незначительную по величине емкость обмотки относительно заземленных частей, что приводит к возникновению перенапряжений. Максимальные значения перенапряжений возможны при токе среза равном амплитуде тока намагничивания.

Сравнить полученное значение с максимально возможным. Исходные данные Sтр=25 МВА, U=220 кВ, C=2000 пФ, Iхх=2%, Iо=1 А.

P.S. Прошу извинить администраторов если написал не в тот раздел форума

Тип трансформатора не указан, поэтому примем с высокой вероятностью, что он трехфазный. Обмотки 220 кВ, очевидно, соединены в звезду. Потери холостого хода не указаны, поэтому пренебрегаем ими.

Задачу решаем в однофазной постановке для той фазы, в которой происходит срез тока. Если срез происходит при амплитудном значении тока намагничивания, то в момент среза мгновенное значение напряжения на трансформаторе равно нулю, и вся энергия содержится в магнитном поле обмотки:



Определим эту энергию. Найдем ток среза, равный амплитудному значению тока намагничивания (А):



Найдем индуктивность намагничивания (Гн):



Энергия, запасенная в отключаемом контуре в момент среза (Дж):



После среза эта энергия начнет преобразовываться в электрическую энергию емкости трансформатора и его фидера. Процесс будет колебательным, и, когда ток станет равным нулю, вся энергия окажется в емкости (а напряжение на ней при этом будет максимальным):



Приравнивая энергии, получим формулу для максимального напряжения:



Подставляя цифры, получим 730 кВ.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 28 апр 2014, 19:58 
Не в сети
Site Admin

Зарегистрирован: 03 сен 2008, 16:09
Сообщения: 4253
Откуда: Д-3
Теперь о допустимом напряжении. В соответствии с ГОСТ 1516.3-96 испытательное напряжение одноминутным приложением напряжения промышленной частоты (ОПЧ) для силового трансформатора 220 кВ составляет 325 кВ (действующее значение). При коммутационных перенапряжениях электрическая прочность выше (за счет уменьшения длительности воздействия), что учитывается коэффициентом импульса Kимп (для трансформаторов с маслобарьерной изоляцией Kимп = 1.35). Ухудшение изоляционных свойств в эксплуатации учитывается коэффициентом кумулятивности Kкум = 0.9.

С учетом сказанного, Uдоп = 325*1.41*1.35*0.9 = 557 кВ.

Вывод: перенапряжение с максимальным значением Umax = 730 кВ недопустимо.

Замечу, что расчет перенапряжения выполнен без учета потерь, электромагнитного влияния соседних фаз и без учета насыщения магнитопровода трансформатора. Если все это учесть, перенапряжения будут меньше.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 12 май 2014, 18:52 
Не в сети

Зарегистрирован: 23 апр 2014, 17:20
Сообщения: 6
dmatveev писал(а):
Теперь о допустимом напряжении. В соответствии с ГОСТ 1516.3-96 испытательное напряжение одноминутным приложением напряжения промышленной частоты (ОПЧ) для силового трансформатора 220 кВ составляет 325 кВ (действующее значение). При коммутационных перенапряжениях электрическая прочность выше (за счет уменьшения длительности воздействия), что учитывается коэффициентом импульса Kимп (для трансформаторов с маслобарьерной изоляцией Kимп = 1.35). Ухудшение изоляционных свойств в эксплуатации учитывается коэффициентом кумулятивности Kкум = 0.9.

С учетом сказанного, Uдоп = 325*1.41*1.35*0.9 = 557 кВ.

Вывод: перенапряжение с максимальным значением Umax = 730 кВ недопустимо.

Замечу, что расчет перенапряжения выполнен без учета потерь, электромагнитного влияния соседних фаз и без учета насыщения магнитопровода трансформатора. Если все это учесть, перенапряжения будут меньше.


Вы знаете я забыл наверное, указание к решению было такое:
При решении примите, что при отключении ненагруженного трансформатора выключателем произошел обрыв дуги до естественного перехода тока через ноль. Под током среза следует понимать мгновенное значение тока намагничивания в момент обрыва дуги. Электромагнитная энергия, запасенная в значительной по величине индуктивности намагничивания трансформатора, переходит в незначительную по величине емкость обмотки относительно заземленных частей, что приводит к возникновению перенапряжений. Максимальные значения перенапряжений возможны при токе среза равном амплитуде тока намагничивания.

Мой преподаватель просмотрел решение и сказал что данные по условию ток среза Io нигде не участвует, и что решение не соответствует условию. Хотя вроде посмотрев теорию в книге, похожи на ваши рассуждения. Не могли бы вы указать книгу в которой рассмотрен данный вопрос (ссылка на страницы). Простите, что загружаю ненужными вопросами - я дотошный - пытаюсь понять)!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 13 май 2014, 01:28 
Не в сети
Site Admin

Зарегистрирован: 03 сен 2008, 16:09
Сообщения: 4253
Откуда: Д-3
В условии задачи было и такое сказано:
Георгий писал(а):
Максимальные значения перенапряжений возможны при токе среза равном амплитуде тока намагничивания.

Поэтому я принял ток среза равным амплитуде тока намагничивания.

Если срез происходит при 1 А, то нужно учесть еще энергию, запасенную в емкости присоединения в момент среза (она не будет равна нулю). Энергетическое соотношение будет таким:



откуда получим:



Напряжение на емкости в момент среза можно найти из соображения, что ток и напряжение на индуктивности сдвинуты на 90 градусов, а ток через емкость пренебрежимо мал. Тогда:



где заглавными буквами обозначены амплитудные значения фазного напряжения сети и тока холостого хода, а строчными – мгновенные значения напряжения и тока в момент среза. В цифрах (кВ) получим:



Теперь можем найти максимальное напряжение в переходном процессе (кВ):



Вывод: перенапряжения при работе выключателя с током среза 1 А не опасны, так как не превышают найденное ранее допустимое значение 557 кВ.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
СообщениеДобавлено: 13 май 2014, 01:59 
Не в сети
Site Admin

Зарегистрирован: 03 сен 2008, 16:09
Сообщения: 4253
Откуда: Д-3
Подборка литературы есть на форуме в этой теме: Перенапряжения при работе вакуумных выключателей

Учебник: Техника высоких напряжений под ред. Д.В. Разевига, Москва, изд-во "Энергия", 1976. Вам нужен раздел 23-3.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Перейти:  
cron
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB