Методические указания к выполнению контрольной работы
2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению контрольной работы
Для выполнения контрольного задания необходимо освоить теоретический курс согласно программе по указанной литературе. На каждую задачу или вопрос необходимо составить краткий исчерпывающий письменный ответ. Решение задач и ответы на вопросы поясняются схемами и эскизами.
Номер варианта соответствует последним двум цифрам номера зачётной книжки.
Если последние две цифры превышают 20, то необходимо взять вариант, соответствующей общей сумме двух цифра (например, в зачётке две последние цифры 46, тогда Вы должны выбрать вариант (4+6=10), т. е. вариант 10).
Контрольная работа включает в себя пять задач.
Варианты контрольной работы (в количестве 20) приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Варианты контрольного задания
Вариант | Номер задачи | |||||
1 | 1 | 21 | 41 | 61 | 81 | 101 |
2 | 2 | 22 | 42 | 62 | 82 | 102 |
3 | 3 | 23 | 43 | 63 | 83 | 103 |
4 | 4 | 24 | 44 | 64 | 84 | 1 |
5 | 5 | 25 | 45 | 65 | 85 | 2 |
6 | 6 | 26 | 46 | 66 | 86 | 3 |
7 | 7 | 27 | 47 | 67 | 87 | 4 |
8 | 8 | 28 | 48 | 68 | 88 | 5 |
9 | 9 | 29 | 49 | 69 | 89 | 6 |
10 | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 | 7 |
11 | 11 | 31 | 50 | 71 | 91 | 8 |
12 | 12 | 32 | 52 | 72 | 92 | 9 |
13 | 13 | 33 | 53 | 73 | 93 | 10 |
14 | 14 | 34 | 54 | 74 | 94 | 11 |
15 | 15 | 35 | 55 | 75 | 95 | 12 |
16 | 16 | 36 | 56 | 76 | 96 | 13 |
17 | 17 | 37 | 57 | 77 | 97 | 14 |
18 | 18 | 38 | 58 | 78 | 98 | 15 |
19 | 19 | 39 | 59 | 79 | 99 | 16 |
20 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 17 |
Задания 2 к СРО
Между плоскопараллельными металлическими пластинами конденсатора помещен диэлектрик толщиной 4 мм с относительной диэлектрической проницаемостью еД = 4. Оставшаяся часть межэлектродного пространства толщиной 6 мм заполнена при нормальных условиях воздухом. Определить величину постоянного напряжения между пластинами конденсатора, при котором в его воздушном слое начнет возникать самостоятельный разряд.
К конденсатору, между пластинами которого находится твердый диэлектрик, приложено напряжение 5 кВ. Определить величину энергии, рассеиваемой в газовом включении твердого диэлектрика при частичном разряде с кажущимся зарядом 10-15 Кл.
Между пластинами плоского конденсатора площадью 100 см2 расположена двухслойная изоляция толщиной по 1 мм каждый слой. Относительные диэлектрические проницаемости изоляции каждого слоя равны е1= 2,5; е2= 4,5, а их проводимости - соответственно у1 = 10-16 См/см; у2 = 10-17 См/см. К конденсатору приложили постоянное напряжение 1 кВ. Определить величину заряда на пластинах конденсатора и величину заряда абсорбции на границе слоев изоляции через 30 мин после приложения напряжения. Внутренним сопротивлением источника напряжения пренебречь. Электрическая постоянная ео = 8,85·10-12 Кл2/(Н. м2).
На сколько увеличится пробивная напряженность электрического поля для фарфорового изолятора при увеличении его толщины с 5 до 60 мм?
Определить допустимую (активную) высоту опорного изолятора внутренней установки при расчетном напряжении 30 кВ.
Найти действующее значение расчетного напряжения перекрытия для фарфорового опорного изолятора высотой 6 см, находящегося в трансформаторном масле.
Определить значение разрядного напряжения промышленной частоты при скользящем разряде вдоль фарфорового проходного изолятора в трансформаторном масле. Расстояние между электродами изолятора, находящимися в масле, равно 6 см, его диаметр - 8 см.
Рассчитать сопротивление и импульсный коэффициент заземлителя подстанции в виде сетки из горизонтальных полос, по периметру которой в узлах сетки установлены вертикальные электроды длиной 10 м. Размер подстанции – 25×25 м, размер ячейки сетки - 5×5 м; удельное сопротивление грунта 100 Ом⋅м; ток молнии 50 кА. Рассчитать и построить зону защиты двухстержневого молниеотвода. Высота каждого молниеотвода – 30 м, расстояние между молниеотводами – 100 м. Рассчитать вероятность прорыва молнии через тросовую защиту линии электропередачи 220 кВ. Высота стальной опоры П220-3 – 36 м; высота расположения троса относительно верхней траверсы – 4 м; длина верхней траверсы – 3,5 м; длина поддерживающей гирлянды – 2,4 м. Рассчитать вероятность перекрытия изоляции линии электропередачи 220 кВ на металлических опорах при ударе молнии в фазный провод в середине пролета. Волновое сопротивление провода принять равным 300 Ом. Длина поддерживающей гирлянды – 2,4 м. Оценить минимальную длину защищенного подхода к подстанции 110 кВ. Допустимое 50 %-ное импульсное разрядное напряжение на входе подстанции – 335 кВ; критическая крутизна фронта волны перенапряжения – 300 кВ/мкс; средняя высота подвеса проводов – 12 м.
33. Оценить вероятность отключения ЛЭП в сети с заземленной нейтралью при ударе молнии в трос, если длина пролета 200 м, высота опоры 20 м, импульсное сопротивление опор – 10 Ом, расстояние между проводом и тросом – 6 м.
34. Определить число отключений в год для ЛЭП напряжением 35 кВ в сети с изолированной нейтралью на железобетонных опорах, если длина линии 20 км, длина пролета 150 м, высота опоры 16 м, импульсное сопротивление опор – 10 Ом.
35. Определить необходимое число подвесных изоляторов ПС-12-А в гирлянде и 50%-ное разрядное напряжение гирлянды для воздушной ЛЭП напряжением 220 кВ на металлических опорах, эксплуатирующейся в условиях III степени загрязненности атмосферы. Допустимая удельная эффективная длина пути утечки в данных условиях – 1,9 см/кВ; геометрическая длина пути утечки изолятора ПС-12-А – 325 мм, его строительная высота – 140 мм, диаметр – 260 мм; расчетная кратность внутренних перенапряжений – 2,5; расчетная мокроразрядная напряженность – 2,2 кВ/см.
36. Выбрать тип и определить необходимое число изоляторов в гирлянде для воздушной ЛЭП напряжением 110 кВ на железобетонных опорах. Линия эксплуатируется в условиях II степени загрязненности атмосферы. Механическая нагрузка на гирлянду составляет 80 кН.
Определить распределение напряжения по изоляторам одноцепной поддерживающей гирлянды воздушной ЛЭП на железобетонных опорах с номинальным напряжением 35 кВ. Гирлянда состоит из двух изоляторов с собственными емкостями изоляторов 50 и 70 пФ соответственно, считая от траверсы опоры. Емкостями изоляторов по отношению к проводу ЛЭП и заземленным элементам опоры, а также их активными сопротивлениями пренебречь. Найти величины напряжения на изоляторах поддерживающей гирлянды одноцепной воздушной линии электропередачи с номинальным напряжением 35 кВ. Гирлянда состоит из двух изоляторов с собственными емкостями изоляторов 50 и 70 пФ соответственно, считая от траверсы опоры. Емкости изоляторов по отношению к заземленным элементам опоры равны 5 пФ; емкости изоляторов по отношению к проводу – 0,5 пФ. Активными сопротивлениями изоляторов пренебречь. Определить минимальное напряжение для одиночного провода, расположенного над землей на высоте 8 м, при котором в сухую погоду при температуре –10 оС и давлении 107 кПа на проводе возникает корона. Диаметр провода – 1,2 см, его коэффициент гладкости – 0,9. Определить максимальное значение междуфазного напряжения трехфазной ЛЭП, при котором в сухую погоду при температуре –20 оС и давлении 105 кПа еще исключается коронирование проводов. Средняя высота подвеса проводов – 23 м; диаметр проводов – 1,2 см; их коэффициент гладкости – 0,9; расстояние между проводами – 2,5 м.