Рисунок 6 –к задаче 1
1.2.1 По ошиновке распространяется волна с косоугольным фронтом (см. рисунок 6). В конце ошиновки (точка А) установлена сосредоточенная емкость С = 1500 пФ. Амплитуда косоугольного импульса напряжения U max = 660 кВ, длительность фронта τ ф = 1 мкс, волновое сопротивление ошиновки Zc = 400 Ом. Рассчитать и построить графики напряжения в точке А в течение времени T = 5 мкс с учетом и без учета емкости. При решении задачи нужно воспользоваться следующими операторными преобразованиями:
1.2.2 Рассчитать и построить зависимости максимального напряжения на изоляции электрооборудования от расстояния между этим оборудованием и защитным аппаратом в схеме рисунка 1, а. Рассмотреть в качестве защитных аппаратов сначала вентильные разрядники РВС-110 и РВМГ-110, а затем нелинейный ограничитель перенапряжений ОПН-П-110/73/10/650. Данные для расчетов: номинальное напряжение 110 кВ; максимальное значение напряжения набегающей волны 660 кВ; крутизна фронта волны 330 кВ/мкс; расстояние между оборудованием и защитным аппаратом 10 ÷ 300 м. Остающиеся напряжения РВ и ОПН взять из приложения 2 для тока 5 кА. Емкость оборудования С принять равной нулю.
1.2.3 На рисунке 7 показана схема ОРУ 110 кВ, а на рисунке 8, а – ее расчетная схема замещения. На рисунке 8, б показана упрощенная схема, используемая в лабораторной работе для исследования грозовых перенапряжений. Рассчитать по правилу моментов значения эквивалентных емкостей в узлах упрощенной схемы. Нарисовать упрощенную схему замещения ОРУ 110 кВ и нанести на нее значения эквивалентных емкостей и расстояний между узлами.
Л-1, Л-2– подходящие воздушные линии электропередачи;
ТН-1, ТН-2 – трансформаторы напряжения; Т-1 – силовой трансформатор;В-1, В-2 – масляные выключатели; Р – разъединители
Рисунок 7 – Схема ОРУ 110 кВ
Задание на измерения
1.3.1 Составить расчетную модель для задачи из п.1.2.1 предварительной подготовки (см. рисунок 6). Рассчитать напряжение в точке А с учетом и без учета емкости электрооборудования. Сопоставить расчетные напряжения с ранее полученными результатами.
1.3.2 Построить зависимость максимального напряжения на изоляции электрооборудования U и,max для обеих схем рисунка 1 от расстояния l между ОПН и защищаемым оборудованием, включенным до и после ОПН по ходу движения волны. Емкость оборудования принять равной C = 1500 пФ, импульсную прочность гирлянд линейной изоляции U 50% = 660 кВ, длительность фронта волны τ фр = 2 мкс, волновое сопротивление линии и ошиновки Z c = 400 Ом. Результаты измерений свести в таблицу 1.
1.3.3 Рассмотреть влияние отходящих линий на перенапряжения в схеме рисунок 1, а. Установить длину ошиновки l = 100 м и включить эквивалентное сопротивление Z экв = 300 Ом между проводом ошиновки и землей на расстоянии l 1 от точки 1, равном 0, 50 и 100 м. Измерить напряжение на емкости С. Повторить опыт при Z экв = 150 Ом и Z экв = 75 Ом. Построить зависимости максимальных напряжений на изоляции U и,maxот l 1 и сделать вывод относительно влияния числа и местоположения отходящих линий на условия защиты подстанции. Результаты измерений свести в таблицу 2.
а – полная; б – упрощенная
Рисунок 8 – Схема замещения ОРУ 110 кВ при отключенном выключателе В-3
1.3.4 Определить надежность защиты подстанции 110 кВ (см. рисунок 7) при работе с одним трансформатором Т-1 и защитным аппаратом ОПН-1 при замкнутой перемычке (выключатель В-3 включен). Создать расчетную модель для упрощенной схемы замещения (см. риснок 8, б) и провести расчет для случая падения волны напряжения по линии Л-1, для чего подключить источник косоугольного напряжения к точке 1 и заземлить точку 14. Измерить напряжения в точках 3 и 8 упрощенной схемы при изменении длительности фронта волны τ ф от 4 до 0,5 мкс. По результатам измерений построить зависимость 
, определить критическую крутизну Uкр1 для внутренней и внешней изоляции и вычислить длину опасной зоны x кр1 для линии Л-1. Результаты измерений свести в таблицу 3.
1.3.5 Повторить опыт п. 1.3.4 для случая падения волны напряжения по линии Л-2, для чего подключить источник косоугольного напряжения к точке 14 и заземлить точку 1. Измерить напряжения в точках 13 и 8. Построить
зависимость 
, определить критическую крутизну Uкр1 и длину опасной зоны x кр2 для линии Л-2. Результаты измерений свести в таблицу 4.
Выполнение лабораторной работы:
1.3.1
1.3.2
1.3.3 
1.3.4 
1.3.5
