2022年电力系统过电压课程设计方案任务书学生用 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电力系统过电压课程设计任 务 书一、 目的与要求1 把握集中参数、分布参数回路中的暂态运算方法；娴熟使用 EMTP程序；2 明白输电线路防雷分析的数值运算方法；把握输电线路采纳线路避雷器提高线 路耐雷水平的基本原理,并评判其成效；3 明白输电线路工频过电压、操作过电压的数值运算方法；把握限制工频过电 压、操作过电压的主要措施,并评判其成效；二、 主要内容1 简洁的集中参数电路、分布参数电路暂态运算 EMTP简介；集中参数电路暂态运算；非线性电感电路运算；电容放电电路计 算；分压器的电位分布；断路器触头复原电压运算；波在单相线路上的传播；冲击波作

2、用于单相线路的讨论；算；运算参数见附录 1；2 工频过电压运算与分析180km 分布参数输电线路及集中参数电路计500kV 输电线路在正常送电状态下甩负荷工频过电压运算；单相接地故障工频 过电压运算；两相接地故障工频过电压运算；并联电抗器的作用；运算参数见 附录 2；3 操作过电压运算与分析 合闸、重合闸 500kV 空载输电线路的统计操作过电压运算；统计开关的应用；并联电抗器、避雷器的作用；运算参数见附录 3；4 输电线路防雷运算与分析 输电线路采纳线路避雷器后的线路耐雷水平运算；避雷器吸取的雷电放电能量 及放电电流分析；安装避雷器后提高线路耐雷水平的成效评判；运算参数见附 录 4；三、 进

3、度方案序号设计 试验 内容完成时间备注1 简洁的集中参数电路、分布参数电路3 天暂态运算2 500kV 工频过电压运算与分析2 天3 合闸、重合闸500kV 空载输电线路的2 天统计操作过电压运算4 输电线路防雷运算与分析2 天5 总结,写设计报告1 天四、 设计成果要求1 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 运算程序 电子版）,包括原始数据输入文件*.adp ,*.atp）、运算结果输出文件 *.lis）, * 为学号；2 运算报告,包括工频过电压运算结果总结、合闸操作过电压运算结果总结、输电线路防雷

4、运算结果总结；五、 考核方式综合以下方式给定成果 五级计分制）；1 程序、运算报告等设计成果；2 独立工作才能及设计过程的表现；3 回答疑题的情形；同学姓名：指导老师：年月日附件1简洁的集中参数电路、分布参数电路暂态运算练习题习题 1 集中参数电路暂运算步长,最大运算时间：；输出全部节点电压；2 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 习题 2 分压器的简化电路图如下：参数：运算步长：,最大运算时间：；输出全部节点电压及 R、L 、C串联支路的电流；习题 3 复原电压运算；运算步长：,最大运算时间：；输出全部节

5、点电压；习题 4 波在单相线路上的传播参数：3 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算步长：,最大运算时间：；输出全部节点电压；习题 5180km三相全换位输电线路,分别在60km和120km处换位,等均分为18段,其电路图如下：电路参数： 以下参数中C、L 全部按 f =3000HZ 给出）1. 集中参数,2.NP三相型电路,参数为4 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 电源；4. 时空开关K 1 tclose

6、 topen ；输出 18-C、18-0.0 10.0 K 2 0.004 10.0 K 3 0.004 10.0 K 10.010 10.0 K 20.014 10.0 K 30.014 10.0 运算步长：,最大运算时间：B、18-A 三个节点的电压；习题 6180Km 分布参数输电线路及集中参数电路运算电压源, R1、R2,开关参数均同第七题；三相输电线路的参数为： 0. 300. 1000. 2500. 5000. 7000. ；输出全部节ukV 0. 380. 530. 610. 640. 662. 运算时间步长：,最大运算时间：点的电压和避雷器所在支路电流；习题 8 求图示电路稳态

7、解参数：；三相输电线路参数为：线路长度：零序：正序：时控开关参数：6 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - K 1 K 2 K 3 K 4 Tclose Topen Tagain -1.0 0.00028 +0.0001 -1.0 10 -1.0 10 0.0000001 10 电源电压：输出： 1） SA、 SB、SC、 1A、1B 、1C、2A 、2B、2C、0A、0B、0C 12个节点电压； 2）支路电压 U 0A-SA、U0B-SB、U0C-SC、；3）支路 SA-0A 、SB-0B 中L的支路电流,

8、支路0B-SB 、0C-SC中R的支路电流习题 9 电容放电电路运算时控开关 K参数 ：Tclose=0.0,Topen=1.0s 初始条件：,最大运算时间：；输出全部节运算时间步长：点的电压；附件2 500kV工频过电压运算用参数一、系统运行方式FS2：内蒙和华北主网联网运行,丰镇侧高抗投入运行；FS3：内蒙和华北主网联网运行,丰镇侧高抗退出运行；二、系统简化等值接线及等值参数7 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 963.8+j57.6 948.6-j49.6 EQ1 丰镇万全EQ2 表1 等值网络参数

9、运行节点等值电势母线电压等值系统阻抗方式有效值 /kV 角度 /有效值 /kV 角度 /正序 /零序 /FS2 丰 镇527.7 22.02 513.6 13.35 1.77+j42.51 0.44+j50.67 万 全513.2 0.00 510.5 4.45 0.49+j21.41 5.47+j28.20 FS3 丰 镇538.1 21.29 525.9 12.98 1.77+j42.51 0.44+j50.67 万 全510.7 0.00 513.2 4.44 0.49+j21.41 5.47+j28.20 三、丰万线线路参数丰万线线路全长154.33km；三相输电线路的参数为f =50

10、Hz ）：正序：,零序：,四、并联电抗器丰镇线路侧并联电抗器参数为：高抗额定容量为3 50MVA ,中性点小电抗为500；五、预期运算结果提交运算程序电子版、书面运算报告）1. 丰镇侧正常甩负荷 2. 万全侧正常甩负荷K 0、单相短路 K1、两相短路 K2的工频过电压；K 0、单相短路 K1、两相短路 K2的工频过电压；附件3 500kV合闸 重合闸）操作过电压运算用参数 一、系统简化等值接线EQ1 丰镇万全EQ2 表1 等值网络参数节点等值电势母线电压等值系统阻抗有效值 /kV 角度 /有效值 /kV 角度 /正序 /零序 /丰 镇531.3 0.00 531.3 - 0.70+j48.77

11、 0.44+j50.67 8 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 万 全509.5 0.00 509.5 - 0.49+j21.41 5.47+j28.20 二、丰万线线路参数丰万线线路全长154.33km；三相输电线路的参数为f =50Hz）：正序：,零序：,三、并联电抗器丰镇线路侧并联电抗器参数为：高抗额定容量为3 50MVA ,中性点小电抗为500；四、避雷器运算中考虑金属氧化物避雷器 0.01 0.5 5 50 2500 5000 7000 10000 U kV 350 425 480 550 68

12、0 721 773 795 五、预期运算结果 提交运算程序电子版、书面运算报告）1. 合空线统计过电压2. 三相重合闸统计过电压,采纳 0.5s快速自动重合闸附件4 输电线路防雷运算用参数一、线路情形本设计选定以杆塔接地电阻过高而装设 寸如图 1、2所示；MOA 为对象；雷击杆塔运算图、运算用杆塔尺运算中不考虑电晕的影响；大地土壤电阻率取 500 m；杆塔用分布参数表示,波阻抗查有关资料确定；导、地线参数见表 1, 35kV 、110kV 、 220kV 线路档距分别为 200km、300km、400km,输入几何尺寸由 PCLCP 程序处理,5、6号杆以外的线路由不换位的长导线模拟；表1 导

13、线、地线参数型标称截根数 /直径截面 mm2）直径 mm ）直流电阻弧mm ）/km）垂号面 mm2铝钢铝钢导线钢芯20）mLGJ 120/20 26/2.38 7/1.85 115.67 18.82 15.07 5.55 0.2496 5.2 GJ507/3.00 49.48 9.00 0.5786 2.9 9 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、接地电阻范畴接地电阻应考虑季节系数、利用系数及冲击系数,在运算中取电阻变化范畴为 20100,正常接地电阻值取为 15 35 110 220 额定电压 kV

14、51 95 190 标称放电电流 10kA5 10 10 直流参考电压 kV73 134 268 雷电冲击电流残压kV140 300 600 二次大电流冲击耐受10kA65 100 100 局部放电 pC50 50 50 间隙 特性操作冲击耐受电压kV 132 325 650 雷电冲击耐受电压kV 280 577 1155 1min 工频耐受电压 kV 92 230 460 表2 避雷器的伏安特性：IA 0.0003 0.001 0.05 10 100 500 3000 5000 UkV 57.3 60.0 64.92 69.78 76.62 84.0 94.14 105.18 五、雷电流及雷

15、击点取雷电流的波形为 2.6/50 s；也可以采纳斜角波拟合为双指数波：式中时间 t的单位为 s；雷电流幅值 I m的单位为 kA ；雷电通道波阻抗取为 450；雷击点可取接地电阻过高的三基杆塔 0、1、2号杆）；六、预期运算结果 提交电子版运算程序、书面运算报告）10 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 无避雷器时的耐雷水平与接地电阻的关系；2. 有避雷器时的耐雷水平；通过MOA 的雷电流 幅值、波形）；考核MOA 的热容量；3. 安装避雷器后提高线路耐雷水平的成效评判图1 雷击杆塔运算图图 2 35kV 线路防雷运算用杆塔尺寸11 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12 / 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页