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《电力系统过电压》课程设计
任 务 书
一、 目的与要求
掌握集中参数、分布参数回路中的暂态计算方法。熟练使用EMTP程序。
了解输电线路防雷分析的数值计算方法。掌握输电线路采用线路避雷器提高线路耐雷水平的基本原理,并评价其效果。
了解输电线路工频过电压、操作过电压的数值计算方法。掌握限制工频过电压、操作过电压的主要措施,并评价其效果。
二、 主要内容
简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算
EMTP简介;集中参数电路暂态计算;非线性电感电路计算;电容放电电路计算;分压器的电位分布;断路器触头恢复电压计算;波在单相线路上的传播;冲击波作用于单相线路的研究;180km分布参数输电线路及集中参数电路计算。计算参数见附录1。
工频过电压计算与分析
500kV输电线路在正常送电状态下甩负荷工频过电压计算;单相接地故障工频过电压计算;两相接地故障工频过电压计算;并联电抗器的作用。计算参数见附录2。
操作过电压计算与分析
合闸、重合闸500kV空载输电线路的统计操作过电压计算;统计开关的应用;并联电抗器、避雷器的作用。计算参数见附录3。
输电线路防雷计算与分析
输电线路采用线路避雷器后的线路耐雷水平计算;避雷器吸收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效果评价。计算参数见附录4。
三、 进度计划
序号 设计 实验 内容 完成时间 备注 1 简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算 2 500kV工频过电压计算与分析 3 合闸、重合闸500kV空载输电线路的统计操作过电压计算 4 输电线路防雷计算与分析 5 总结,写设计报告 1天 四、 设计成果要求
计算程序(电子版),包括原始数据输入文件(*.adp,*.atp)、计算结果输出文件(*.lis),*为学号。
计算报告,包括工频过电压计算结果总结、合闸操作过电压计算结果总结、输电线路防雷计算结果总结。
五、 考核方式
综合以下方式给定成绩(五级计分制)。
程序、计算报告等设计成果。
独立工作能力及设计过程的表现。
回答问题的情况。
学生姓名:
指导教师: 年 月 日
附件1 简单的集中参数电路、分布参数电路暂态计算练习题
习题1 集中参数电路暂
计算步长,最大计算时间:。输出全部节点电压。
习题2 分压器的简化电路图如下:
参数:
计算步长:,最大计算时间:。输出全部节点电压及R、L、C串联支路的电流。
习题3 恢复电压计算
;
计算步长:,最大计算时间:。输出全部节点电压。
习题4 波在单相线路上的传播
参数:
计算步长:,最大计算时间:。输出全部节点电压。
习题5 180km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:(下列参数中 C、 L全部按f 3000HZ给出)
集中参数
,
NP三相 型电路,参数为
电源 ;
时空开关
tclose topen K1 0.0 10.0 K2 0.004 10.0 K3 0.004 10.0 K1 0.010 10.0 K2 0.014 10.0 K3 0.014 10.0 计算步长:,最大计算时间:。输出18-C、18-B、18-A三个节点的电压。
习题6 180Km分布参数输电线路及集中参数电路计算 电压源,R1、R2,开关参数均同第七题。 三相输电线路的参数为:( C、 L按f 3000HZ给出) 正序: 线路长度:
计算时间步长:,最大计算时间:。输出18-C、18-B、18-A三个节点的电压。
习题7 冲击波作用于单相线路研究
电压波形:
避雷器的伏安特性:
i A 0. 300. 1000. 2500. 5000. 7000. u kV 0. 380. 530. 610. 640. 662. 计算时间步长:,最大计算时间:。输出所有节点的电压和避雷器所在支路电流。
习题8 求图示电路稳态解
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:
Tclose Topen Tagain K1
K2
K3
K4 -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U0A-SA、U0B-SB、U0C-SC、;
3)支路 SA-0A、SB-0B中 L的支路电流,支路0B-SB、0C-SC中R的支路电流
,
计算时间步长:,最大计算时间:。输出所有节点的电压。
附件2 500kV工频过电压计算用参数
系统运行方式
FS2:内蒙和华北主网联
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