Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI TẬP HỌC PHẦNInternational Standard Book Number10: 0824799577 (Hardcover) International Standard Book Number13: 9780824799571 (Hardcover) This book contains information obtained from authentic and highly regarded sources. Reprinted material is quoted with permission, and sources are indicated. A wide variety of references are listed. R KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP
BÀI TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP CHƯƠNG + + Biên soạn: TS Nguyễn Đức Tường CHƯƠNG 1.1 Một máy phát xung (MFX) có sơ đồ mạch điện hình vẽ MFX có thông số sau: UDC=2 (kVDC); R1= 100 (); R2= R3=50 (); RE=150 (); CS=1 (F); CB = 2.10-4 (F) MFX thử nghiệm loại cách điện có CTest Opject = 1.10-3 (F) R3 Xác định số thời gian cho mạch nạp (1) R2 S2 RE phóng (2) MFX? CS CB Xác định điện áp đầu u(t)? u(t) R2 R1 S1 RE CS R1 UDC 1.2 Một máy phát xung (MFX) có sơ đồ mạch điện hình vẽ MFX có thơng số sau: UDC=2 (kVDC); R1= 100 (); R2= R3=50 (); RE=150 (); CS=1 (F); CB = 2.10-4 (F) MFX thử nghiệm loại cách điện có CTest Opject = 2.10-2 (F) Xác định thời gian đỉnh (TP) xung u(t)? Xác định điện áp đỉnh U(TP) điện áp đầu ra? R3 R2 S2 RE CS CB R2 R1 R1 UDC S1 RE CS u(t) 1.3 Một máy phát xung (MFX) có sơ đồ mạch điện hình vẽ MFX có thơng số sau: UDC (kV) R1 () R2 () R3 () RE () C1 (F) CB (F) Ctest Object (F) 2000 100 50 60 150 10 0,04 0,4 R3 R2 Xác định điện áp đầu u(t)? S3 RE CS Xác định hiệu suất MFX? R2 R1 S2 RE Cb u(t) CS R2 R1 S1 RE CS R0 UDC 1.4 Một máy phát xung (MFX) có sơ đồ mạch điện hình vẽ MFX có thơng số sau: UDC (kV) R1 () R2 () R3 () RE () C1 (F) CB (F) Ctest Object (F) 2000 100 50 60 150 0,5 R3 R2 S3 Xác định thời gian đỉnh (TP) xung u(t)? RE CS MFX có thơng số ứng dụng vào việc gì? R2 R1 S2 RE CS R2 R1 R0 UDC S1 RE CS Cb u(t) 1.5 Thực đo điện trở khu đất Megohmeter hình Điện trở đo hình R = 21,6 Ω Biết a = m; b = 0,3m; h = 1,2 m; d = cm Hình Hình Xác định điện trở suất khu đất hình theo phương pháp điểm c = m c = m? Xác định điện trở suất khu đất hình theo phương pháp điểm? 1.6 Cho hệ thống nối đất có sơ đồ hình vẽ a, b c Các điện cực thép có tiết diện mặt cắt ngang hình tròn, điện trở suất đất nơi đặt hệ thống nối đất ρ = 100 Ω.m Biết d = cm; l = 1,5 m; h = 0,8 m Xác định điện trở hệ thống nối đất hình a S = m? Xác định điện trở hệ thống nối đất hình b? CHƯƠNG 2.1 Một cú sét có dòng điện đỉnh phóng điện ban đầu IS1 = 80 kA phóng điện lặp lại IS2 = 60 kA Tham số phân bố log chuẩn (M, ) Tham số IS (kA) Phóng điện ban đầu M β 27.7 0.461 Phóng điện lặp lại M β 11.8 0.530 Xác định khoảng cách phóng điện (S) theo IEEE Whitehead cho phóng điện sét ban đầu? Tính giá trị trung bình phóng điện sét ban đầu lặp lại theo phân bố log chuẩn? Tính xác suất xuất dòng điện sét IS2? Dòng điện khe sét cú sét âm phóng điện lặp lại có dạng biến thiên hình 12.1 Tham số phân bố log chuẩn cho bảng Tham số IS (kA) S10/90 (kA/s) S30/90 (kA/s) T10/90 M 11,8 15,4 20,1 t (s) T30/90 Phóng điện lặp lại 0,1Imax 0,3Imax β 0,53 0,944 0,967 S 10/90 S 30/90 0,9Imax Imax i (kA) Xác định độ dốc trung bình dòng điện sét S10/90; S30/90? i(t) Hình 2.1 Xác định xác suất xuất độ dốc đầu sóng S10/90 = (kA/s); S30/90 = 15 (kA/s)? Xác định giá trị trung bình dòng điện sét? 2.3 Dòng điện khe sét cú sét âm phóng điện ban đầu có dạng biến thiên hình 2.2 Tham số phân bố log chuẩn cho T10/90 Phóng điện ban đầu bảng: t (s) T30/90 Tham số M β 0,1Imax IS (kA) 27.7 0.461 0,3Imax S 5,63 0,576 T10/90 (s) 10/90 S 3,83 0,553 T30/90 (s) 30/90 0,9Imax Imax i (kA) i(t) Hình 2.2 Tính thời gian trung bình T10/90; T30/90? Xác định giá trị trung bình đỉnh dòng điện sét? Xác định xác suất xuất cú sét có đỉnh dòng điện lớn 50kA? 2.4 Một phóng điện sét âm từ đám mây xuống mặt đất có tham số sau: Đỉnh dòng điện sét Imax = 150 kA; Thời gian đầu sóng (thời gian đỉnh) cực đại Tmax = 20 µs Tính độ dốc đầu sóng Smax? Xác định xác suất có cú sét có độ dốc đầu sóng lớn Smax? Tính xác suất cú sét có đỉnh dòng điện lớn Imax? 2.5 Một cú sét có dòng điện đỉnh phóng điện ban đầu IS1 = 100 kA phóng điện lặp lại IS2 = 80 kA Tham số phân bố log chuẩn (M, ) Tham số IS (kA) Phóng điện ban đầu M β 27.7 0.461 Phóng điện lặp lại M β 11.8 0.530 Xác định khoảng cách phóng điện (S) theo IEEE ứng với phóng điện sét ban đầu lặp lại? Tính giá trị trung bình phóng điện sét ban đầu lặp lại theo phân bố log chuẩn? Tính xác suất xuất dòng điện sét IS1? 2.6 Một phóng điện sét dương từ đám mây xuống mặt đất có tham số sau: Đỉnh dòng điện sét Imax = 100 kA; Thời gian đầu sóng (thời gian đỉnh) cực đại Tmax = 20 µs Tính độ dốc đầu sóng Smax? Xác định xác suất có cú sét với độ dốc đầu sóng lớn Smax? Tính xác suất cú sét có đỉnh dòng điện lớn Imax? 2.7 Một cú sét có dòng điện đỉnh phóng điện ban đầu IS1 = 100 kA phóng điện lặp lại IS2 = 80 kA Tham số phân bố log chuẩn (M, ) Tham số IS (kA) Phóng điện ban đầu Phóng điện lặp lại M β M β 27.7 0.461 11.8 0.530 Xác định khoảng cách phóng điện (S) theo IEEE ứng với phóng điện sét ban đầu lặp lại? Tính giá trị trung bình phóng điện sét ban đầu lặp lại theo phân bố log chuẩn? Tính xác suất xuất dòng điện sét IS1? CHƯƠNG 3.1 Một cơng trình điện cấp điện áp 35kV, bảo vệ hai cột chống sét có độ cao có kích thước hình vẽ: Cột thu sét - Cột thu sét: h = 30 (m); S = 28 (m) h A B hx - Cơng trình: hx = 10 (m); a = (m); b = 15 (m); a c = 12 (m); d = (m) - Góc bảo vệ: = = 300 S c d B A b c d D C Xác định bán kính bảo vệ hai cột thu sét độ cao hx? Hai cột thu sét có bảo vệ cơng trình tai vị trí điểm C D khơng? 3.2 Một cơng trình điện cấp điện áp 22kV, bảo vệ hai cột chống sét có độ cao Cột thu sét có kích thước hình vẽ: - Cột thu sét: h = 25 (m); S = 30 (m) h A B hx - Cơng trình: hx = 12 (m); a = 15 (m); b = 25 (m); a c = 11 (m); d = (m) - Góc bảo vệ: = = 450 b S A c c B d d Xác định bán kính bảo vệ hai cột thu sét độ cao hx? Vẽ mặt phạm vi bảo vệ hai cột thu sét đánh giá khả bảo vệ hai cột chống sét? 3.3 Một cơng trình điện cấp điện áp 35kV, bảo vệ hai cột chống sét có độ cao khác có kích thước hình vẽ: Cột thu sét hA - Cột thu sét: hA = 30 (m); hB = 25 (m); S = 29 (m) hB A - Cơng trình: hx = (m); a = 10 (m); b = 20 (m); B hx c = 15 (m); d = (m) a S - Góc bảo vệ: = = 35 c c d B A b d Xác định bán kính bảo vệ hai cột thu sét độ cao hx? D C Hai cột thu sét có bảo vệ cơng trình tai vị trí điểm C D khơng? 3.4 Một cơng trình điện cấp điện áp 22kV, bảo vệ hai cột chống sét có độ cao khác có kích thước hình vẽ: Cột thu sét - Cột thu sét: hA = 30 (m); hB = 23 (m); S = 25 (m) hA hB A - Cơng trình: hx = 11 (m); a = 10 (m); b = 25 (m); B hx c = (m); d = (m) a - Góc bảo vệ: = = 35 S c c A b B d d Xác định bán kính bảo vệ hai cột thu sét độ cao hx? Vẽ mặt phạm vi bảo vệ hai cột thu sét đánh giá khả bảo vệ hai cột chống sét? 3.5 Đường dây 220 kV có tổng trở sóng 400 , cường độ cách điện xung sét BIL = 750 kV Chiều cao trung bình dây chống sét toàn tuyến 36 m, dây dẫn pha 30 m Góc bảo vệ dây chống sét 25o; Dòng điện sét trung bình 31 kA Hệ số A, b theo Brown-Whitehead cho bảng: Tác giả SG (m) A SC (m) b A b Brown-Whitehead 6,4 0,75 7,1 0,75 Xác định dòng điện sét tới hạn IC? Xác định dòng điện sét cực đại (Imax) để sét không đánh vào dây dẫn pha (SFFOR = 0)? 3.6 Đường dây 110 kV có tổng trở sóng 450 , cường độ cách điện xung sét BIL = 650 kV Chiều cao trung bình dây chống sét toàn tuyến 25 m, dây dẫn pha 22 m Góc bảo vệ dây chống sét 30o Hệ số A, b theo IEC cho bảng: Tiêu chuẩn IEC SG (m) A 10 SC (m) b 0,65 A 10 b 0,65 Xác định dòng điện sét tới hạn IC? Xác định dòng điện sét cực sét khơng đánh vào dây dẫn pha (SFFOR = 0)? 3.7 Đường dây 550 kV có tổng trở sóng 350 , cường độ cách điện xung sét BIL = 1500 kV Đường dây qua vùng có mật độ sét (lần/km2.năm), chiều cao trung bình dây chống sét toàn tuyến 45 m, dây dẫn pha 35 m Góc bảo vệ dây chống sét 20o; Dòng điện trung bình 31 kA Hệ số A, b theo IEEE cho bảng: Tiêu chuẩn IEEE SG (m) A SC (m) b 0,65 A b 0,65 Xác định dòng điện sét tới hạn IC ? Xác định dòng điện sét cực đại Imax để sét không đánh vào dây dẫn pha (SFFOR = 0)? 3.8 Đường dây 220 kV có chiều dài L = 100 km, qua vùng có mật độ sét Nd=5 (lần/km2/năm) Dòng điện tới hạn IC = 10 kA; Dòng điện cực đại Imax = 20 kA (ứng với SFFOR=0); DCC = m; Tham số phân bố dòng điện sét cho bảng: Dòng điện I (kA) Từ đến 20 Lớn 20 Độ lệch trung bình MI 61,1 33,3 Độ lệch chuẩn I 1,33 0,605 Hãy xác định suất phóng điện (SFFOR) đường dây? 3.9 Đường dây 500 kV có chiều dài L = 100 km, qua vùng có mật độ sét Nd=5 (lần/km2/năm) Dòng điện tới hạn IC = 10 kA; Dòng điện cực đại Imax = 25 kA (ứng với SFFOR=0); DCC = m; Tham số phân bố dòng điện sét cho bảng: Dòng điện I (kA) Từ đến 20 Lớn 20 Độ lệch trung bình MI 61,1 33,3 Độ lệch chuẩn I 1,33 0,605 Hãy xác định suất phóng điện (SFFOR) đường dây? 3.10 Một máy biến áp 110 kV có kích thước Dài x Rộng x Cao = 6,7m x 5,4 m x 5,6 m Sử dụng cột chống sét (cột cột 2) có chiều cao nhau, đặt cách khoảng 20 m Cột Cột 5,6 m Xác định dòng điện tới hạn (IC) bán kính cầu lăn (RS)? 15 m Bẳng phương pháp cầu lăn Mousa hãy: 20 m 6,7 m Tính bán kính bảo vệ độ cao 5,6m? 5,4 m 3.11 Một máy biến áp 110 kV có kích thước Dài x Rộng x Cao = 6,7m x 5,4 m x 5,6 m Sử dụng cột chống sét (cột cột 2) có chiều cao nhau, đặt cách khoảng 20 m 5,6 m Tính chiều cao thấp phạm vi bảo vệ cột thu sét (H0)? Cột 15 m Xác định dòng điện tới hạn (IC) bán kính cầu lăn (RS)? Cột 20 m 6,7 m Bằng phương pháp cầu lăn Mousa hãy: 5,4 m ... S30/90 (kA/s) T10/90 M 1 1,8 1 5,4 2 0,1 t (s) T30/90 Phóng điện lặp lại 0,1 Imax 0,3 Imax β 0,5 3 0,9 44 0,9 67 S 10/90 S 30/90 0,9 Imax Imax i (kA) Xác định độ dốc trung bình dòng điện sét S10/90; S30/90?... 20 m 6,7 m Tính bán kính bảo vệ độ cao 5,6 m? 5,4 m 3.11 Một máy biến áp 110 kV có kích thước Dài x Rộng x Cao = 6,7 m x 5,4 m x 5,6 m Sử dụng cột chống sét (cột cột 2) có chiều cao nhau, đặt cách... x Cao = 6,7 m x 5,4 m x 5,6 m Sử dụng cột chống sét (cột cột 2) có chiều cao nhau, đặt cách khoảng 20 m Cột Cột 5,6 m Xác định dòng điện tới hạn (IC) bán kính cầu lăn (RS)? 15 m Bẳng phương pháp