Решение

,

.

Примечание. Знак минус перед значением напряжения отраженной волны свидетельствует о том, что отраженная волна имеет отрицательную полярность по отношению к падающей волне.

Задача 3-3. Волна перенапряжения с амплитудой 400 кВ, распространяясь по воздушной линии, достигает узловой точки, от которой разветвляются четыре линии. Определить напряжение преломленной волны в узловой точке, если считать, что волновое сопротивление всех линий, сходящихся в узел, одинаково.

Решение. Применив к заданной схеме схему замещения, определим преломленное напряжение, как произведение тока в неразветвленной части схемы на эквивалентное сопротивление четырех линий, отходящих от узла:

,

где - волновое сопротивление каждой из линий;

- общее число линий, сходящихся в узел, равное 5.

а)	б)	в)
Рис.16

Современные разрядники и ограничители перенапряжения имеют нелинейное сопротивление . Для различных характеристик на рис.16,б построены вольт-амперные характеристики падающей волны

при ,

при

Пересечение характеристик волн и разрядника дает возможность определить напряжение на разряднике. Взяв несколько значений можно построить зависимость . Выбрав напряжение пробоя разрядного промежутка определяем - напряжение после разрядника.

Задача определения напряжения на разряднике решается гораздо сложнее, если необходимо определить форму волны в узловой точке, если падающая волна не прямоугольная. Это необходимо при определении перенапряжения на обмотках электрических машин и аппаратов.

Задача 3-2. От узловой подстанции на 110 кВ отходит воздушная линия с проводами АС-120, расстояние между проводами (среднее) 3,5м. На расстоянии 40 км от подстанции в точке разветвления линии решено установить трубчатый разрядник. Сопротивление заземления опоры в импульсном режиме 15 Ом. По пределам отключаемых токов определить тип трубчатого разрядника, если известно, что ток однополюсного и трехполюсного короткого замыкания на шинах узловой подстанции равен соответственно 5000 и 8000 А действ. Режим работы электрической сети постоянный.

Решение. Определим реактивное сопротивление системы от генерирующей станции до шин подстанции при симметричном коротком замыкании

.

Определим реактивное сопротивление прямой последовательности для проводов АС-120 на участке от подстанций до опоры с разрядниками

.

Определим ток короткого замыкания в точке установки разрядника с учетом апериодической составляющей

.

Полученное значение является максимальной величиной сопровождающего тока через разрядники.

Найдем величину реактивного сопротивления системы в режиме однополюсного замыкания на землю

.

Предполагая, что линия имеет тросовую защиту, определим реактивное сопротивления и на линейном участке:

,

,

,

.

Пренебрегая активным сопротивлением проводов и учитывая сопротивление заземлителя разрядников (опоры), определим минимальную величину тока короткого замыкания в точке установки разрядника

.

По полученным результатам, подберем соответствующий тип разрядника.

Наиболее подходящим оказывается разрядник РТ .

Задача 3-3. На подстанции напряжением 110 кВ с одной отходящей линией установлен силовой трансформатор, защищенный вентильным разрядником типа РВС-110 с импульсным пробивным напряжением 340кВ. Импульсная прочность изоляции трансформатора 525 кВ макс. Определить защитную зону разрядника, если известно, что линия напряжением 110 кВ на подходе прикрыта тросом длиной 1 км.

Решение. Для линии, прикрытой тросом, расчетная крутизна волны , откуда, вводя в расчет заданные величины, имеем

.

Чаще всего приходится иметь дело с волнами следующих форм

а)	б)	в)
	Рис.17

При решении таких задач удобнее всего использовать операторный метод.