Расчет влияния внешних импульсных воздействий на устройства связи и меры защиты
Влияние высоких напряжений и токов на аппаратуру связи и способы защиты от них. Разработка схемы защиты представленные в курсовом проекте. Поперечные сечения кабелей связи и схема малой станции. Расчет действий экрана, характеристик экранирования.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2019 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет влияния внешних импульсных воздействий на устройства связи и меры защиты
Введение
напряжение ток кабель станция
Электромагнитная совместимость - это способность электрооборудования удовлетворительно функционировать в условиях электромагнитных посторонних воздействий, а также не оказывать недопустимого воздействия на эту окружающую среду, которая включает в себя другое электрооборудование.
Электрифицированные железные дороги переменного тока могут оказывать на линии проводной связи и проводного вещания магнитное, электрическое и гальваническое влияния.
Магнитное влияние обусловливается прохождением по тяговой сети переменного электрического тока. Магнитному влиянию подвержены все линии проводной связи проводного вещания как воздушные, так и кабельные.
Электрическое влияние обусловливается наличием в тяговой сети переменного электрического напряжения. Электрическому влиянию подвержены воздушные линии и воздушные кабельные линии, выполненные кабелем без металлической оболочки.
Гальваническое влияние обусловливается протеканием в земле тяговых токов. Гальваническому влиянию подвержены заземленные металлические оболочки кабелей и цепи, использующие в качестве обратного провода землю. Гальваническое влияние следует учитывать также при наличии лишь одного заземления в любой точке цепи.
Влияния могут быть опасными, мешающими или одновременно опасными и мешающими.
Опасным называется такое влияние, при котором напряжения и токи, возникающие в цепях линии связи (ЛС), могут создавать:
а) опасность для жизни обслуживающего персонала и абонентов ЛС;
б) повреждения аппаратуры и приборов, включённых в цепи ЛС;
в) ложные сигналы железнодорожной сигнализации и телемеханики, приводящие к авариям на железных дорогах.
Мешающим называется такое влияние, при котором в каналах связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики и т.д. появляются помехи, нарушающие нормальное действие этих устройств.
В данном курсовом проекте необходимо рассмотреть характеристики основных источников влияния на узел связи, описать амплитудно-временные формы воздействующих на аппаратуру связи и ее узел электропитания импульсов перенапряжений и токов. Рассчитать спектр, воздействующих импульсов, контур заземления здания ДСП, совместных влияний аварийных режимов КС, ЛЭП и воздействий молнии на узел связи. Выбрать элементы каскадной защиты от перенапряжений. Рассчитать параметры электромагнитного экрана аппаратуры.
1 . Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию
1.1 Общие теоретические сведения
Высоковольтные линии и электрифицированные железные дороги могут оказывать влияния на цепи ЛС за счет электромагнитной индукции, гальванической связи и при случайном соприкосновении проводов. На работу кабельных ЛС оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции, системы сотовой и спутниковой связей. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.
План расположения железнодорожного участка, тяговой подстанции, ЛЭП, комплектной трансформаторной подстанции (КТП), тяговой подстанции (ТП), волновода кабеля и узла связи приведён на рисунке 1.1.
ЛЭП переменного тока используют трёхфазный ток.
При рассмотрении влияний на цепи связи различают три режима работы:
а) нормальный режим работы - режим, при котором линия работает постоянно;
б) вынужденный режим - режим, при котором линия вынуждена работать определенный промежуток времени в режиме отличающемся от нормального;
в) аварийный режим возникает при нарушении нормальной работы высоковольтной линии передач, например, при обрыве и заземлении провода одной из фаз трехфазной линии передач с изолированной нейтралью возникает неуравновешенное напряжение, равное 1,73 линейного напряжения.
Линии электропередач и электрифицированные железные дороги часто объединяются термином высоковольтные линии (ВЛ). Под действием внешних электромагнитных полей в сооружениях связи могут возникать напряжения и токи:
а) опасные, при которых появляются большие напряжения и токи, угрожающие жизни обслуживающего персонала и абонентов или приводящие к повреждению аппаратуры и линейных сооружений. Опасными считаются: напряжение U>36 В, ток >15 мА;
б) мешающие, при которых возникают помехи, шумы, искажения, приводящие к нарушению нормальной работы средств связи.
Внешние влияния подразделяются также на длительные и кратковременные. Границей раздела между ними является время t = 1 с.
Спектр частот внешних источников, как правило, имеет широкую полосу. Амплитуда влияющих напряжений и токов, исходящих от внешних источников, зависит от мощности установки и места расположения ее по отношению к ЛС. Наиболее распространёнными источниками мешающих влияний являются линии электропередачи, контактные сети электрифицированных железных дорог, радиостанции. Источниками опасных влияний служат, главным образом, атмосферное электричество и высоковольтные линии, особенно при аварийном режиме. По характеру воздействия различают следующие виды внешних влияний:
- электрические, обусловленные действием электрического поля;
- магнитные, возникающие за действия магнитного поля;
- гальванические, появляющиеся вследствие наличия в земле блуждающих токов.
Последние создаются высоковольтными линиями и используют землю в качестве обратного проводника.
Под действием блуждающих токов на оболочках кабелей связи появляется напряжение и в цепях связи возникает влияние. Особенно велико гальваническое влияние при аварийных режимах высоковольтных линий и в местах электростанций. Кроме того, металлические оболочки кабелей разрушаются под действием блуждающих токов и электрохимических процессов в грунте. Такое явление называется коррозией. Для ограждения линий и аппаратуры от вредного воздействия всех этих факторов применяются специальные меры защиты.
Опасные воздействия атмосферного электричества (грозы) на кабельные линии связи наблюдаются повсеместно, однако число грозовых дней в различных районах различно. Установлено, что в течение грозового периода в районах с гроз деятельностью от 20 до 25 дней в году на каждые 100 км трассы приходится 8 - 10 случаев прямого удара молнии в ЛС. Опасность повреждений кабельной линии существенно зависит от состояния грунта и проводимости кабельной оболочки. В грунтах с большим сопротивлением (песке, скале, глине, грунте и др.) и при больших сопротивлениях оболочки опасность повреждения кабеля возрастает. Гроз повреждаемость кабелей в алюминиевой оболочке, имеющей малое сопротивление, существенно меньше, чем в свинцовой и стальной оболочках [4].
Молния - это электрический разряд через воздух. Путь, образованный разрядом атмосферного электричества, называется каналом молнии. Канал молнии обладает примерно следующими параметрами: напряжение 1 - 10 млн. В; ток молнии от 20 до 30 кА; длительность удара молнии 0,3 - 0,5 с; число разрядов за один удар 3 - 10; время одного разряда от 100 до 200 мкс; основная частота колебаний 10 кГц; фронт нарастания волны молнии от 10 до 40 мкс; фронт спадания от 40 до 120 мкс; длина канала молнии 2 - 3 км; скорость движения лидера 100 км/с; температура в канале молнии 20 000 оС. Высокое напряжение на проводах ЛС при грозовых разрядах появляется или вследствие индукции от разряда облака в землю, или в результате непосредственного разряда в ЛС (прямой удар). Чаще молнией поражаются наиболее высокие наземные предметы. Однако молния может ударить и в ровную поверхность земли, устремляясь в область большей электропроводности почвы. Если грунт, в который заложен подземный кабель, имеет большое удельное сопротивление, то разряды молнии, реагируя на наличие в почве хорошо проводящих металлических оболочек кабеля, ударяют в поверхность земли над этим кабелем. Чаще всего повреждения подземных кабелей наблюдаются в грунтах с большим сопротивлением, (каменистых, гранитных, песчаных и т.п.). Ток молнии распространяется по земле во все стороны, и если поблизости находится кабель, то большая часть тока может пройти в его металлическую оболочку. Между местом удара молнии и кабелем могут возникнуть большие напряжения и образоваться электрическая дуга, достигающая 30 м, а иногда и больше. Повреждения кабеля от токов молнии весьма разнообразны: так, от сильного нагрева расплавляется свинцовая оболочка, сгорает джутовая оплетка, обгорает изоляция, расплавляются жилы кабеля и т.д. Под действием внешних сил, образующихся от давления паров влаги грунта и газов, возникающих при сгорании джутовой оплетки, образуются вмятины на оболочке, прогибы кабеля, разрывы ленточной брони и т.п. B следствие больших индуктированных напряжений, возникающих между жилами и оболочкой кабеля, пробивается изоляция жил. Повреждения в подземном кабеле могут возникнуть от токов молнии, попадаемых в кабель через близко растущие деревья. Воздушные кабели подвержены действию токов молнии, попавших в кабельные опоры или в воздушные провода.
Влияния, оказываемые ЛЭП на линии связи, могут быть электрическими и магнитными. В зависимости от режима работы ЛЭП преобладает то или иное влияние. Симметричные системы обладают высоким потенциалом и создают большие электрические воздействия. Несимметричные системы (с заземленной фазой) в аварийном режиме имеют большой уравнительный ток и являются источником сильных магнитных воздействий (I > H). Заземленные ЛЭП оказывают гальваническое влияние. На линии связи воздействуют как ЛЭП переменного тока, так и постоянного. Первые влияют в основном на частоте 50 Гц и на высших гармониках, главным образом, в тональном диапазоне частот; вторые - за счет пульсирующих составляющих при выпрямлении тока преимущественно ртутными выпрямителями. Влияние гармонических составляющих распространяется на диапазон порядка 30 кГц и ухудшает качество трехканальных ВЧ систем передачи. Сравнивая агрессивное воздействие ЛЭП переменного и постоянного токов на ЛС, можно отметить, что первые действуют гораздо сильней, чем вторые и требуют относа ЛС на значительное расстояние.
1.2 План станции
Рисунок 1.1. План станции
ТП - тяговая подстанция. Тяговая подстанция магистральной железной дороги - электроустановка для преобразования электроэнергии и питания электроэнергией электроподвижного состава и других потребителей на железной дороге.
Тяговая подстанция получает питание, как правило, от двух независимых источников, так как электрифицированные участки железной дороги - потребители первой категории. Допускается радиальное питание тяговых подстанций от одного источника при условии, что оно осуществляется по двум ЛЭП.
По способу присоединения к сети внешнего электроснабжения тяговые подстанции с высшим напряжением 110 (150), 220 кВ могут быть опорными или промежуточными. Опорная тяговая подстанция получает питание от сети внешнего электроснабжения по трём и более ЛЭП, промежуточная тяговая подстанция - по двум питающим вводам.
Далее идет пункт ДСП (дежурного по станции). Дежурный по станции - сменный помощник начальника станции, единолично распоряжающийся приемом, отправлением и пропуском поездов, а также маневровыми передвижениями в пределах одного раздельного пункта сети железных дорог.
КТП - комплектная трансформаторная подстанция. Трансформаторная подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.
Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразовывают напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи(ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.
В зависимости от назначения и от величины первичного и вторичного напряжений понижающие трансформаторные подстанции подразделяются на районные, главные понижающие и местные (цеховые).
Между ТП и ДСП находится телефонный кабель марки ТПП протяженностью 2,4 км. Кабель телефонный с полиэтиленовой изоляцией жил, с экраном из алюмополимерной ленты, в полиэтиленовой оболочке Предназначены для эксплуатации в местных первичных сетях связи с номинальным напряжением дистанционного питания до 225 или 145 В переменного тока частотой 50 Гц или напряжением до 315 и 200 В постоянного тока соответственно. Для прокладки в телефонной канализации, в коллекторах, шахтах, по стенам зданий и подвески на воздушных линиях связи.
Сопротивление контура заземления ТП= 0,35 Ом.
Длина кабеля электропитания от КТП до узла связи 0,8 км. Кабель марки СБПБ.
МКПАБ - магистральный симметричный кабель с медными жилами с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке бронированный (марки МКПА) предназначен для связи вдоль железных дорог, электрифицированных на переменном токе[6]. Поперечное сечение кабеля приведено на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2. Поперечное сечение кабелей МКПАБ
ТПП - кабели ТПП применяются для эксплуатации в местных телефонных городских сетях с переменным напряжением до 225 и 145 В частотой 50 Гц или напряжением постоянного тока до 315 и 200 В соответственно. Прокладка телефонного кабеля ТПП осуществляется в шахтах, тоннелях, коллекторах, по стенам зданий. Отдельная пара проводов в кабеле имеет слабую скрутку и волновое сопротивление от 120 до 150 Ом. Кабель ТПП выпускается комплектацией в 5, 10, 20, 30, 50, 100, 200, 400, 600 пар. Чертёж кабеля представлен на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3. Поперечное сечение кабеля ТПП
СБПБ - кабель для сигнализации и блокировки с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из полиэтилена, с броней из двух стальных лент, с наружным покровом для электрических установок железнодорожной сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики с номинальным напряжением 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока[7]. Кабель СБПБ представлен на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4. Поперечное сечение кабеля СБПБ
Волновод - кабель радиопередачи, представлен на рисунке 1.5
Рисунок 1.5. Поперечное сечение волновода
2 . Характеристика основных источников влияния на узел связи
В качестве электромагнитной помехи, проявляющейся в ухудшении рабочих показателей технических средств, вызванном электромагнитным возмущением, может фигурировать практически любое электромагнитное явление в широком диапазоне частот.
Влияние электромагнитных помех на аппаратуру бывает разнообразным от непредсказуемых временных ухудшений характеристик канала передачи информации, сбоев цифровой техники и искажения изображения на экранах мониторов до физического повреждения и даже возгорания аппаратуры и ее кабелей.
Среди низкочастотных помех наибольшую опасность представляют перенапряжения при авариях электропитания (особенно ? аварийные потенциалы на элементах заземляющего устройства, которые вследствие возникающей разности потенциалов между заземлением аппаратуры и нейтрали питающего ее трансформатора оказываются приложенными к входам питания). К временной потере работоспособности аппаратуры также приводят полные отключения питания на длительное время. Отказы хорошо спроектированной аппаратуры по причине появления других низкочастотных (до нескольких сотен герц) помех в цепях питания случаются относительно редко. Такая устойчивость объясняется тем, что современные блоки питания аппаратуры обычно представляют собой систему автоматического регулирования (САР), способную поддерживать заданное значение напряжения на выходе даже в случае значительного отклонения формы кривой напряжения на входе от номинальной[2].
При сдвиге спектра частот помехи в высокочастотную область ее опасность (при той же энергии) обычно возрастает. Для частот до нескольких десятков мегагерц это объясняется двумя факторами.
Во-первых, импульсные помехи даже сравнительно небольшой энергии могут иметь значительную амплитуду по напряжению. Действительно, энергия импульса, выделяющаяся на активном сопротивлении, определяется как
(2.1)
где u(t) - напряжение, В;
r - сопротивление, Ом;
Т - длительность импульса, мкс.
Таким образом, при меньшей длительности импульс той же энергии может иметь большую амплитуду. Большие значения пикового напряжения импульса могут приводить к пробою элементов блока питания, не рассчитанных на слишком высокое напряжение. Возникающая при пробое дуга может сохраняться и после окончания импульса, поддерживаемая за счёт обычного напряжения питания. В этом случае импульс играет роль лидера.
Второй фактор, обусловливающий повышение опасности помех в цепях питания с ростом их частоты, - динамические характеристики самого блока питания. Выше уже отмечалось, что современные блоки питания имеют структуру систем автоматического регулирования (САР), причём с нелинейными элементами. Обычно такая система проектируется в расчёте на относительно низкочастотные возмущения на входе. Попадание на вход высокочастотных помех может вызвать нежелательную реакцию системы (резонансные эффекты, автоколебания и т.п.). В результате стабильность напряжения на выходе блока питания может нарушиться, что вызовет отказ аппаратуры.
Коммутационные помехи возникают не только при коммутационных операциях на высоковольтных электроустановках. В принципе все, что необходимо для появления коммутационных помех, - это быстрое включение или выключение реактивной нагрузки.
Когда скорость изменения тока велика, создается очень высокое напряжение. Теоретически, если ток уменьшается от конечного значения до нуля мгновенно, абсолютная величина напряжения оказывается бесконечно большой. В действительности же происходит дуговой пробой, ток которого уменьшает величину напряжения. Также играет роль паразитная ёмкость, позволяющая протекать току утечки.
Многократный пробой контакта приводит к появлению вместо одного пика множества переходных процессов с резкими скачками напряжения.
Если происходит пробой контакта, что определяется приложенным к контакту напряжением и величиной воздушного промежутка, то появляется резкий всплеск тока (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1. Многократный пробой контакта при отключении
Рассмотрим молнию как природный источник электромагнитных влияний.
Грозовые разряды - одно из самых распространенных явлений природы. Достаточно отметить, что каждую секунду поверхность нашей планеты поражают в среднем 100 молний. Общеизвестно, что удары молнии представляют значительную опасность для жизни людей и животных, наносят материальный ущерб[10].
Протяженные воздушные и кабельные линии разного назначения достаточно часто поражаются молнией и являются тем путем, по которому высокие напряжения, создаваемые на проводах молнией, проникают в жилые дома и производственные объекты. Возникающие в результате этого разряды с проводки на землю могут поразить находящихся поблизости людей и воспламенить конструкции здания.
Электромагнитное поле, обусловленное током молнии, оказывает на человека различные вредные воздействия. Помимо этого электромагнитные излучения ухудшают работу радиоэлектронных средств, создавая помехи, нарушают бесперебойность и надежность систем электроснабжения и качество электроэнергии.
Упрощенно изменение тока молнии на различных стадиях грозового разряда изображено на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2. Изменение тока молнии (одиночного разряда) во времени
Лидер является начальной стадией линейной молнии между облаком и землей либо различными частями облака. Лидерная стадия характеризуется заполнением канала зарядами того же знака, что и в облаке. Поэтому лидер развивается толчкообразно и со сравнительно невысокой скоростью, порядка нескольких сотен километров в секунду.
Под воздействием значительной плотности тока канал главного разряда разогревается до температуры от 20 до 35 тыс. градусов и начинает светиться. В результате столь быстрого и сильного нагрева происходит расширение канала молнии, что носит характер взрыва - взрыв канала молнии сопровождается распространением звуковой волны, которая воспринимается как гром.
Главный разряд завершается, когда поток зарядов с земли достигнет облака. Затем наступает период нейтрализации близлежащей области облака. Величина тока молнии снижается, и яркость канала уменьшается. Процесс так называемого послесвечения более продолжительный, он длится тысячные и даже сотые доли секунды, после чего разряд завершается. Длительность одного импульса изменяется в сравнительно небольшом диапазоне и в среднем принимается равной 50 мкс.
В большинстве случаев разряды молнии имеют повторный характер, так как остаточная электропроводность канала первого разряда создает условия для повторных разрядов по этому же пути с более удаленных от земли областей облака. Иногда возникает до десяти и более импульсов, однако токи повторных импульсов обычно ниже тока первого импульса. Считается, что по одному и тому же каналу в среднем протекает три импульса тока молнии.
Главный разряд, или собственно волна тока молнии количественно характеризуется амплитудой, скоростью нарастания или крутизной тока на фронте, длительностью фронта и длительностью волны импульса (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3. Модель волны импульса тока молнии
При практических расчётах устройств молниезащиты необходимо знать амплитуду (в килоамперах) и длительность фронта волны тока (в микросекундах).
3. Описание амплитудно-временных форм воздействующих на аппаратуру связи и её узел электропитания импульсов перенапряжений и токов
На аппаратуру связи как было ранее описано, особое влияние оказывают аварийные режимы в КС, ЛЭП, а так же удар молнии.
На рисунке 3.1 представлена временная зависимость тока короткого замыкания (КЗ) в КС.
Полученная на основании формулы:
(3.1)
где Ikz - ток короткого замыкания в ЛЭП, по заданию равен 3,8 кА.
Т - полупериод, равный 0,07 мкс.
Рисунок 3.1. Амплитудно-временная зависимость тока КЗ в КС
На рисунке 3.2 изображена временная зависимость тока КЗ в ЛЭП (Полученная на основании формулы:
(3.2)
где Ikz - ток короткого замыкания в ЛЭП, по заданию равный 3,6 кА;
Т - полупериод, равный 0,06 мкс.
Рисунок 3.2. Амплитудно-временная зависимость тока КЗ в ЛЭП
Как видно из графика с течением времени значения тока ЛЭП входит в рабочие параметры, аналогично с постоянным током КС ток ЛЭП имеет длительность спада значительно большую нежели фронт импульса.
Рисунок 3.3. Амплитудно-временная зависимость грозового разряда
При ударе молнии за очень короткое время 1 мкс ток достигает значения в 65 кА, что может в значительной степени повредить аппаратуру связи, а также причинить вред здоровью человека, и привести к летальному исходу. Поэтому линия связи и аппаратура должна быть защищена от проникновения в неё грозового разряда.
4. Расчёт спектра воздействующих импульсов
Все описанные импульсы в третьем пункте имеют свои частотные характеристики, последние обусловливают взаимное влияние между проводами, и влияниями их на аппаратуру. Ниже приведены графики спектральных характеристик тока КС, ЛЭП, тока молнии.
Рисунок 4.1. Спектр тока короткого замыкания в КС
Рисунок 4.2. Спектр тока короткого замыкания в ЛЭП
Рисунок 4.3. Спектр тока молнии
Как видно из представленных графиков спектр тока КЗ в КС сосредоточен в низко частотной области в виду постоянного напряжения контактной сети.
Спектр ЛЭП имеет подъем на частоте 50 Гц, стандартная частота передачи переменного напряжения в Российской Федерации. Спектр тока молнии имеет наибольшую ширину и оказывает более высокое влияние на линии связи.
5. Расчёт контура заземления здания ДСП
Определяем расчетное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления с учетом повышающего коэффициента К по формуле:
(5.1)
где - удельное сопротивление грунта, равное 80 Омм;
К - коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления земли в течении года в зависимости от климатической зоны, типа (вертикальные или горизонтальные), длины и глубины заложенния заземлителей.
Сопротивление одиночного вертикального заземлителя рассчитывается по формуле:
(5.2)
где l - длина вертикального электрода-заземлителя, м;
d - диаметр заземлителя, ее эквивалентный диаметр d=0,95b, где b ширина полки уголка, м;
t - глубина заложения заземлителя, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя,
- глубина заложения полосы, равная 1,7 м.
Таким образом, для l=3, d=0,950,04=0,038 м, t=1,7+0,5=2,2 м получим:
Полученное значение сравниваем с наибольшим допустимым значение = 4 Ом.
Так как , то определяем число вертикальных заземлителей. Сначала находим приближенное число заземлителей по формуле:
, (5.3)
Затем определяем количество заземлителей с учетом коэффициента использования по формуле:
(5.4)
где - коэффициент использования вертикальных заземлителей, равный 0.59
Определяем длину соединительной полосы при расположении заземлителей в ряд по формуле:
(5.5)
Определяем сопротивление растеканию тока горизонтальной полосы по формуле:
, (5.6)
Определим сопротивление растеканию полосы с учетом коэффициента использования по формуле:
(5.7)
Определяем результирующее сопротивление растеканию группового заземлителя:
(5.8)
где
Тогда
Полученное значение сравниваем с наибольшим допустимым значением =4 Ом. следовательно заземляющее устройство для заземления здания ДСП, состоящее из 15 угловых вертикальных элементов, расположенных в ряд и соединенных горизонтальным элементом, выбрано правильно.
6. Расчёт совместных влияний аварийных режимов контактной сети, ЛЭП и воздействия молнии на узел связи
6.1 Магнитное влияние контактной сети и ЛЭП
а) СБПБ
1) магнитное влияние при КЗ в КС рассчитывается по формуле
(6.1)
где ;
Sk - коэффициент экранирования оболочки кабеля;
Sp - коэффициент экранирования рельсов;
Sn - коэффициент экранирования провода;
M - взаимная индуктивность.
Взаимная индуктивность рассчитывается по формуле:
(6.2)
где a - расстояние между объектами;
, (6.3)
где - удельное сопротивление грунта;
f - частота тока.
При , =0,5, f=50 Гц, =3,8 кА, =0,8 км, а=20 м получаем:
2) магнитное влияние при КЗ в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, f=50 Гц, =3,6 кА, =0,8 км, а=480 м получаем:
3) магнитное влияние при ударе молнии в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, , , =65 кА, =0,8 км, а=20 м получаем:
4) магнитное влияние при ударе молнии в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, ,, =65 кА, =0,8 км, а=480 м получаем:
б) ТПП
1) магнитное влияние при КЗ в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, f=50 Гц, =3,8 кА, =2,4 км, а=30 м получаем:
2) магнитное влияние при КЗ в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, f=50 Гц, =3,6к А, =2,4 км, а=470 м получаем:
3) магнитное влияние при ударе молнии в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,5, , , =65 кА, =2,4 км, а=30 м получаем:
4) магнитное влияние при ударе молнии в ЛЭП рассчитывается по формуле 6.1
При , =0,5, ,, =65 кА, =0,8 км, а=470 м получаем:
в) МКПАБ
1) магнитное влияние при КЗ в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =1, f=50 Гц, =3,8 кА, =16 км, а=10 м получаем:
2) магнитное влияние при КЗ в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =1, f=50 Гц, =3,6 кА, =16 км, а=490 м получаем:
3) магнитное влияние при ударе молнии в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =1, ,, =65 кА, =16 км, а=10 м получаем:
4) магнитное влияние при ударе молнии в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1)
При , =1, ,, =65 кА, =16 км, а=490 м получаем:
д) волновод
1) магнитное влияние при КЗ в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,8, f=50 Гц, =3,8 кА, =16 км, а=1 м получаем:
2) магнитное влияние при КЗ в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,8, f=50 Гц, =3,6 кА, =16 км, а=501 м получаем:
3) магнитное влияние при ударе молнии в КС рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,8, , , =65 кА, =16 км, а=1 м получаем:
4) магнитное влияние при ударе молнии в ЛЭП рассчитывается по формуле (6.1).
При , =0,8, ,, =65 кА, =16 км, а=501 м получаем:
Результатом проведённых расчётов является заключение о том, что большее влияния на линии оказывается в случае короткого замыкания, нежели удара молнии за некоторым исключением, о чем мы судим по наведённому напряжению. Видимо это обусловлено высокочастотной составляющей молнии и более быстрому затуханию.
6.2 Расчет гальванического влияния
Гальваническое влияние рассчитывается по формуле:
(6.3)
а) Влияние на ЗУ КТП
1) КЗ в ЛЭП
Если ,=3,6 кА, =80 Омм,=2400 м, =800 м получаем:
2) КЗ в КС
Если ,=3,8 кА, =80 Омм,=2400 м, =800 м получаем:
б) Влияние на ЗУ ДСП
1) КЗ в ЛЭП
Если ,=3,6 кА, =80 Омм,=2400 м, получаем:
2) КЗ в КС
Если ,=3,8 кА, =800 Омм,=2400 м, получаем:
Результатом расчёта становится заключение о более значительном гальваническом влиянии, в случае обрыва ЛЭП.
7. Расчёт и выбор элементов каскадной защиты от перенапряжения
7.1 Теоретические сведения
Импульсные помехи в сети довольно распространены, они могут возникать во время грозы, при включении / выключении мощных нагрузок (поскольку сеть это RLC цепь, то в ней при этом возникают колебания, вызывающие выбросы напряжения) и многие другие факторы.
Защитные устройства делятся на классы в зависимости от мощности импульса, который они могут рассеять:
а) класс 0 (А) - внешняя грозозащита;
б) класс I (B) - защита от перенапряжений, характеризующихся импульсными токами амплитудой от 25 до 100 кА формой волны 10/350 мкс;
в) класс II (C) - защита от перенапряжений, характеризующихся импульсными токами амплитудой от 10 до 40 кА формой волны 8/20 мкс;
г) класс III (D) - защита от перенапряжений, характеризующихся импульсными токами амплитудой до 10 кА формой волны 8/20 мкс (в большинстве случаев защита встроена в оборудование).
7.2 Схемы защиты
Необходимо выбрать элементы каскадной защиты от перенапряжений с учетом характеристик используемой аппаратуры [3]. Стойкость аппаратуры по заданию со стороны электропитания 600В, стойкость аппаратуры со стороны линейных вводов 17В, ток короткого замыкания в цепи 220В равен 360А. На рисунке 7.2 представлена схема защиты по электрическому питанию. Основные элементы защиты указаны в таблице 7.1
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 7.1. Схема защиты по электрическому питанию
Таблица 7.1. Элементы защиты
|
Наименование |
Обозначение |
Маркировка |
Напряжение срабатывания |
Ток срабатывания |
|
|
Предохранитель |
F1, F2 |
ПН 2-100-10 |
- |
10 А |
|
|
Разрядник |
P1 |
РКН-600 |
500-800 В |
20 кА |
|
|
Варистор |
RU1 |
СН2-1А |
560 В |
2 кА |
На рисунке 7.3 представлена схема защиты волновода.
Рисунок 7.2. Схема защиты волновода
Рисунок 7.3. Схема защиты для передачи данных
Таблица 7.2. Элементы защиты
|
Наименование |
Обозначение |
Маркировка |
Напряжение срабатывания |
Ток срабатывания |
|
|
Разрядник |
P1 |
Р-134 |
60-90 В |
5 кА |
|
|
Варистор |
VD1 |
TVR 05 180 |
14 В |
1 кА |
|
|
Предохранитель |
F1, F2 |
ПН 2-100-10 |
- |
10A |
|
|
Супрессор |
TVS1 |
1.5KE18A |
15,3В |
24 А |
7.3 Описание элементной базы
Предохранитель - это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.
Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении им номинального тока - тока, на который рассчитан предохранитель[8].
По принципу действия при разрыве тока в защищаемой цепи предохранители разделяются на четыре класса - плавкие, электромеханические, электронные и использующие нелинейные обратимые свойства по изменению сопротивления после воздействия экстратока у некоторых проводящих полупроводниковых материалов (самовосстанавливающиеся предохранители).
В плавких предохранителях при превышении тока свыше номинального происходит разрушение токопроводящего элемента предохранителя (расплавление, испарение), традиционно этот процесс называют «перегоранием» или «сгоранием» предохранителя.
Автоматический выключатель защиты сети снабжён датчиками протекающего тока (электромагнитными и / или тепловыми), при превышении тока сверх номинального, разрывают цепь размыканием контактов, обычно, движение контактов на размыкание производится посредством предварительно взведённой пружины.
В электронных предохранителях защищаемую цепь разрывают бесконтактные ключи.
В самовосстанавливающихся предохранителях, при превышении тока, на несколько порядков увеличивается удельное электрическое сопротивление полупроводникового материала токопроводящего элемента предохранителя, что снижает ток цепи, после снятии тока и их охлаждения восстанавливают своё сопротивление.
В данном случае используется предохранитель ПН2-100-10, изображенный на рисунке 7.5.
Рисунок 7.4. Предохранитель серии ПН2
Предохранитель плавкий ПН2 с не разборной плавкой вставкой предназначены для защиты электрооборудования промышленных установок и электрических сетей трёхфазного переменного тока напряжением 380 В частотой 50 и 60 Гц и цепей постоянного тока с номинальным напряжением 220 В при перегрузках и коротких замыканиях.
Плавкая вставка состоит из изолятора (оболочки), заполненного кварцевым песком и плавкого элемента. При увеличении тока выше номинального, плавкий элемент перегорает, песок срабатывает вместо дугогасительной камеры, контакт прерывается.
Разрядник - электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. Первоначально разрядником называли устройство для защиты от перенапряжений, основанный на технологии искрового промежутка. Затем, с развитием технологий, для ограничения перенапряжений начали применять устройства на основе полупроводников и металл-оксидных варисторов, применительно к которым продолжают употреблять термин «разрядник» [11].
В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции или p-n переходов полупроводниковых приборов и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надёжную изоляцию и высоковольтные полупроводниковые приборы, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники.
Защитные неуправляемые разрядники Р-125, Р-134, Р-135, Р-136, Р-137, Р-138 предназначены для защиты оборудования квазиэлектронных и электронных систем коммуникации и других средств проводной связи от внешних электрических воздействий (грозовых наводок от высоковольтных линий электропередачи и сообщения с промышленной электросетью).
Разрядники РКН-600 предназначены для защиты изоляции цепей переменного тока с напряжением от 0 до 250 В и постоянного тока с напряжением от 0 до 120 В в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики от импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов и коммутационных процессов в линиях электропитания.
Рисунок 7.5. Внешний вид разрядника РКН
На данном рисунке цифрой 1 обозначается сам разрядник, цифрой 2 указана переходная розетка, под цифрой 3 находится контактная колодка.
Варистор - полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление(проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Обладает свойством резко уменьшать своё сопротивление с миллиардов до десятков Ом при увеличении приложенного к нему напряжения выше пороговой величины. При дальнейшем увеличении напряжения сопротивление уменьшается ещё сильнее. [11] Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении приложенного напряжения, варисторы являются основным элементом для производства устройств защиты от импульсных перенапряжений.
Низковольтные варисторы изготавливают на рабочее напряжение от 3 до 200 В и ток от 0,0001 до 1 А; высоковольтные варисторы - на рабочее напряжение до 20 кВ.
Варисторы применяются для стабилизации и регулирования низкочастотных токов и напряжений, в аналоговых вычислителях - для возведения в степень, извлечения корней и других математических действий, в цепях защиты от перенапряжений (например, высоковольтные линии электропередачи, линии связи, электрические приборы) и др.
Высоковольтные варисторы применяются для изготовления ограничителей перенапряжения.
Как электронные компоненты, варисторы дёшевы и надёжны, способны выдерживать значительные электрические перегрузки, могут работать на высокой частоте (до 500 кГц). Среди недостатков - значительный низкочастотный шум и старение - изменение параметров со временем и при колебаниях температуры.
Варисторы серии СН1 и СН2 - защитное устройство, представляющее собой полупроводниковый резистор и обладающее способностью мгновенного изменения собственного сопротивления под воздействием подаваемого напряжения.
Рисунок 7.6. Внешний вид варистора серии СН2
Корпус варисторов серии СН2 имеет форму диска различной толщины с однонаправленными проволочными выводами радиального типа или разнонаправленными штуцерными выводами. Используемый материал - оксид цинка (ZnO). Изготавливаются представленные варисторы СН1 и СН2 методом прессования указанного порошкообразного материала. На корпусе варисторов нанесена маркировка с указанием номинального классификационного напряжения и соответствующего допуска по напряжению (±10%, ±20%). Устанавливаются варисторы параллельно защищаемому устройству, при этом для достижения максимального уровня защиты рекомендуется использовать два одинаковых варистора, подключенных параллельно друг другу, и дополнительного плавкого предохранителя (перед варисторами).
Варистор серии TVR 05 180 является импортным оксидно-цинковый дисковый варистор.
TVS-диод может быть несимметричным и симметричным. Первые используются для работы только в сетях постоянного тока, т.к. в рабочем состоянии попускают ток только в одном направлении. Симметричные супрессоры пропускают ток в обои стороны, и поэтому способны работать в сетях переменного тока. Несимметричный защитный ограничитель включается в схему по направлению, противоположному при установке обычных диодов, т.е. анод подключается к отрицательной шине, а катод - к положительной.
В случае повышения входного уровня защитный полупроводник за очень короткое время резко снижает свое внутреннее сопротивление. Ток в цепи резко увеличивается и происходит перегорание предохранителя. Так как супрессор срабатывает почти моментально, то основная схема не успевает перегореть. Отличительной особенностью TVS-диодов считается очень низкое время реакции на превышение уровня напряжения.
Рисунок 7.7. Внешний вид супрессора 1.5KE18A
Стоит отметить, что TVS не является идеальным защитным ограничителем. Во время пробоя, при увеличении тока, напряжение на диоде возрастает, хотя и незначительно. Это приводит к тому, что уровень ограничения зависит от мощности помехи: чем мощнее помеха, тем выше напряжение ограничения[9].
8. Расчёт параметров электромагнитного экрана аппаратуры
Экранирование электромагнитных волн является основой экологической безопасности и одним из самых действенных средств защиты объекта от утечки информации по техническим каналам. Под экранированием в общем случае понимается как защита приборов от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде. В любом случае эффективность экранирования - этo степень ослабления составляющих поля (электрической или магнитной), определяемая как отношение действующих значений напряженности полей в данной точке пространства при отсутствии и наличии экрана. Так как отношение этих величин достигает больших значений, то удобнее пользоваться логарифмическим представлением эффективности экранирования. Действие электромагнитного экранирование основано на отражении электромагнитной волны от поверхности металлического экрана и затухании высокочастотной энергии в его толще. Затухание энергии в экране обусловлено тепловыми потерями на вихревые токи в металле. Отражение определяется несоответствием волновых сопротивлений различных соприкасающихся сред. Электромагнитная волна, падая на экран, частично отражается, частично проникает в толщу экрана, где постепенно затухает.
Объёмная плотность тока максимальна у поверхности проводника. При удалении от поверхности она убывает и на глубине становится меньше в е раз. Весь ток сосредоточен в слое толщиной , она называется толщиной скин-слоя, расчётная формула:
(8.1)
где f - частота, Гц;
- магнитная проницаемость Гн/м;
- проводимость металла, в моем случае медь 58100000 См/м.
На основании расчёта на частотах от 100 Гц до 100 МГц построим график зависимости толщины скин-слоя для меди от частоты, график приведён на рисунке 8.1
Рисунок 8.1. Зависимость толщины скин-слоя от частоты
Общий коэффициент экранного затухания состоит из двух компонент: затухание поглощения и затухание отражения. Для расчёта этих коэффициентов будут использоваться формула:
(8.2)
где - волновое сопротивление воздуха(диэлектрика), Ом;
- волновое сопротивление металла, Ом;
t - толщина экрана, м;
- коэффициент распространения в металле.
Волновое сопротивление металла рассчитывается по формуле:
(8.3)
где - угловая частота, Рад/с;
- магнитная проницаемость, Гн/м;
- проводимость, См/м.
Сопротивление магнитному полю, диэлектрика равно, с учётом формулы:
(8.4)
где - радиус экрана, равный половине пространственной диагонали экрана, м;
- коэффициент распространения в металле.
,
- функция Ганкеля;
- функция Бесселя.
Сопротивление электрическому полю, формула:
(8.5)
где - производная от функции Ганкеля;
- производная от функции Бесселя.
Рисунок 8.2. Зависимость затухания отражения магнитного поля от частоты
Рисунок 8.3. Зависимость затухания отражения электрического поля от частоты
Рисунок 8.4. Зависимость затухания поглощения от частоты
Рисунок 8.5. Зависимость экранного затухания магнитного поля от частоты
Рисунок 8.6. Зависимость экранного затухания электрического поля от частоты
Рисунок 8.7. Зависимость волнового сопротивления металла от частоты
Рисунок 8.8. Зависимость сопротивления диэлектрика магнитному полю от частоты
Рисунок 8.9. Зависимость сопротивления диэлектрику электрическому полю от частоты
Все графики построены с помощью программы MathCAD в логарифмическом масштабе. Из графика, изображенного на рисунке 8.1, видно, что с увеличением частоты, толщина скрин - слоя уменьшается, а общий коэффициент экранного затухания увеличивается с ростом частоты, что изображено на рисунках 8.5 и 8.6.
Заключение
В процессе выполнения курсового проекта был описан план расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию. Изучено строение кабелей марки СБПБ, ТПП, МКПАБ и волновода.
Произведена характеристика основных источников влияния на узел связи. В качестве электромагнитной помехи, проявляющейся в ухудшении рабочих показателей технических средств, вызванном электромагнитным возмущением, может фигурировать практически любое электромагнитное явление в широком диапазоне частот.
Описаны амплитудно-временне формы воздействующих на аппаратуру связи и её узел электропитания импульсы перенапряжений и токов. При ударе молнии за очень короткое время 1 мкс ток достигает значения в 65 кА, что может в значительной степени повредить аппаратуру связи, а также причинить вред здоровью человека, и привести к летальному исходу. Поэтому линия связи и аппаратура должна быть защищена от проникновения в неё грозового разряда.
Сделан расчёт спектра воздействующих импульсов, из которого можно сказать, что спектр ЛЭП, который имеет всплеск на частоте 50 Гц, стандартная частота передачи переменного напряжения в Российской Федерации, имеет наибольшую ширину и оказывает более высокое влияние на линии связи, чем спектр тока КЗ в КС.
Расчёт контура заземления здания ДСП показал, что заземляющее устройство, состоящее из 15 угловых вертикальных элементов, расположенных в ряд и соединенных горизонтальным элементом, выбрано правильно.
Выполнен расчёт совместных влияний аварийных режимов контактной сети, ЛЭП и воздействия молнии на узел связи. Результатом проведённых расчётов является заключение о том, что большее влияния на линии оказывается в случае короткого замыкания, нежели удара молнии за некоторым исключением, о чем мы судим по наведённому напряжению. Видимо, это обусловлено высокочастотной составляющей молнии и более быстрому затуханию. А так же заключение о более значительном гальваническом влиянии, в случае обрыва ЛЭП.
Произведен расчёт элементов каскадной защиты от перенапряжения. По соответствующим расчетам выбраны подходящие варисторы, супрессоры, предохранители и разрядники.
Расчёт параметров электромагнитного экрана аппаратуры показал, что с увеличением частоты, толщина скин-слоя уменьшается, а общий коэффициент экранного затухания увеличивается с ростом частоты.
Библиографический список
1. Стандарт предприятия. СТП ОмГУПС-3.1-05;
2. Бадер, М.П. Электромагнитная совместимость /Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - М.: УМКМПС, 2002. - 638 с.;
3. ГОСТ 33398-2015. Правила защиты проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог постоянного и переменного тока;
4. Трансформаторная подстанция. Электронный ресурс http://neftegaz.ru/tech _library / view/4007-Transformatornaya-podstantsiya;
5. Линия электропередачи. Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Линия Электропередачи;
6. Кабель МКПАБ. Электронный ресурс http://www.manytransport.ru/maors-9711.html;
7. Кабель СПБП. Электронный ресурс http://cablegroup.ru/products/info/20.html;
8. Предохранители. Электронный ресурс http://anten-shop.ru/instrumenty/testery-predohraniteli-934/predohraniteli/;
9. Супрессор. Электронный ресурс http://www.electrosad.ru/Electronics/zaschita.htm;
10. Молния. Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Молния;
11. Разрядник. Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Разрядник;
12. Варистор. Электронный ресурс https://ru.wikipedia.org/wiki/Варистор.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор системы релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции. Расчет уставок срабатывания и разработка схемы подключения выбранных устройств релейной защиты. Техническое обслуживание дифференциального устройства защиты типа ДЗТ-21.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.02.2015Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.10.2013Выбор сечения кабельной линии по экономической плотности тока и его проверка на нагрев. Расчет значения тока короткого замыкания в заданной точке. Проверка сечения кабелей на стойкость к его действию. Схема максимально-токовой защиты и ее описание.
контрольная работа [440,6 K], добавлен 08.05.2011Расчет номинальных и рабочих максимальных токов. Определение токов при трехфазных коротких замыканиях. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора Т2 с реле типа РНТ-565.
курсовая работа [71,4 K], добавлен 03.04.2012Принцип действия защиты линии в сети с изолированной нейтралью от замыкания на землю, устройства защиты, принципиальная схема защиты и внешних связей. Сегодняшние тенденции в развитии и использовании релейной защиты. Промышленные образцы защиты.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 23.08.2012Планировка участка с двумя печами ДСП-200 и одной ДСП-100. Графики нагрузки участка. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров срабатывания релейной защиты. Разработка силовой схемы питания ДСП-100. Схема управления, защиты и сигнализации.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 05.02.2013Расчетная схема сети. Параметры элементов системы. Расчет токов короткого замыкания. Режим максимальных нагрузок. Эквивалентирование схемы замещения. Проектирование защиты линии. Номинальные токи обмоток трансформатора. Защита от сверхтоков внешних КЗ.
лабораторная работа [977,9 K], добавлен 25.03.2013Выбор и расчет устройства релейной защиты и автоматики. Расчёт токов короткого замыкания. Типы защит, схема защиты кабельной линии от замыканий. Защита силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока. Оперативный ток в цепях автоматики.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.01.2012- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Характеристика производственного участка, схема его электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, токов КЗ, релейной защиты, компенсирующего устройства. Выбор аппаратов защиты, силовых трансформаторов, проводниковых материалов, заземляющего устройства.
курсовая работа [190,4 K], добавлен 16.04.2012Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания для целей релейной защиты. Функции защиты от асинхронного режима. Защита электродвигателей от многофазных коротких замыканий. Схема защиты синхронного электродвигателя.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 08.11.2012Проектирование электропитающих установок проводной связи. Расчет элементов электропитающей установки. Определение состава коммутирующих и выпрямительных устройств. Способы и системы дистанционного питания. Нормы напряжений для установок аппаратуры связи.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2014Выбор генераторов, трансформаторов, главной схемы электрических соединений и схемы нужд. Составление вариантов структурной схемы станции. Схема перетоков мощности через автотрансформаторы связи. Определение затрат на капитальные вложения. Расчет токов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.03.2014Расчеты токов короткого замыкания. Расчет дифференцированной защиты на реле серии ДЗТ-11 и максимальной токовой защиты на стороне 110 кВ и 10 кВ. Работа газовой защиты, защиты от перегрузки и перегрева силового трансформатора. Расчет контура заземления.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.06.2010Структурные схемы различных видов обратной связи. Коэффициенты усиления усилителя. Использование обратной связи в различных функциональных устройствах на операционных усилителях. Расчет элементов усилителя. Разработка и проверка схемы усилителя.
курсовая работа [1022,5 K], добавлен 30.07.2008Расчет токов короткого замыкания и относительных базисных сопротивлений. Схема замещения сети. Максимальная токовая защита сети. Определение номинального тока трансформатора. Расчет защиты кабельной линии и защиты трансформатора. Элементы газовой защиты.
курсовая работа [236,4 K], добавлен 26.06.2013Расчет мощности электродвигателя привода компрессора, токов короткого замыкания, релейной защиты, заземления и выбор вспомогательного оборудования, высоковольтного выключателя, токоведущих шин, кабелей с целью снабжения электрокомпрессорной станции.
дипломная работа [19,7 M], добавлен 08.03.2010Характеристика потребителей электрической энергии. Режимы работы электрической сети. Обоснование схем подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор микропроцессорных терминалов защиты. Проверка измерительных трансформаторов. Организация связи РЗ.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 10.01.2013Обзор оборудования на подстанции, назначение релейной защиты. Терминал защиты линии электропередач. Шкафы защиты шин и трехобмоточных трансформаторов с напряжением 110 (220) Кв. Регулятор напряжения SPAU 341C. Расчет уставок и токов короткого замыкания.
дипломная работа [1022,1 K], добавлен 10.09.2011Расчет токов короткого замыкания в намеченных точках схемы. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора. Расчет максимальной токовой защиты трансформатора. Расчет мгновенной и комбинированной токовой отсечки питающей линии.
контрольная работа [793,5 K], добавлен 19.03.2012
