Проектирование импульсного конденсатора для наружной установки на напряжение 50 кВ

Введение 15
1 Литературный обзор 16
1.1 Элементы конструкции силовых конденсаторов 16
1.2 Конструкция импульсного конденсатора 17
1.3 Требования к характеристикам импульсного конденсатора 17
1.4 Преимущества импульсных конденсаторов 18
1.5 Методика испытаний конденсаторов всех типов 19
1.6 Импульсные конденсаторы отечественного производства 21
1.7 Отличия запатентованных импульсных конденсаторов 22
2 Проектирование высоковольтного импульсного конденсатора 26
2.1 Электрический расчет конденсатора 26
2.1.1 Выбор материалов. Расчет диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь изоляции 26
2.1.2 Выбор рабочей и испытательной напряженностей в диэлектрике конденсатора 30
2.1.3 Расчет секции конденсатора 33
2.1.4 Конструирование пакета секций. Расчет корпусной изоляции 38
2.1.5 Расчет вводов конденсатора 40
2.2 Тепловой расчет конденсатора 42
2.2.1 Расчет потерь в диэлектрике 42
2.2.2 Расчет потерь в металлических частях 44
2.2.3 Расчет максимальной температуры внутри конденсатора 45
2.3 Удельные характеристики конденсатора 47
2.3.1 Расчет удельной энергии конденсатора 47
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 49
3.1 Анализ конкурентных технических решений 49
3.1.2 SWOT-анализ проектирования импульсного конденсатора наружной установки на напряжение 50 кВ 52
3.2 Планирование научно-исследовательских работ 54
3.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 54
3.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 55
3.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 56
3.3 Бюджет научно-технического исследования 60
3.3.1 Расчет материальных затрат НТИ 60
3.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы 61
3.3.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 63
3.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 64
3.3.5 Накладные расходы 65
3.3.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 66
3.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей) эффективности исследования 67
3.5 Выводы по главе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: 68
4 Социальная ответственность 70
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 70
4.1.1 Правовые нормы трудового законодательства 70
4.1.2 Организационные мероприятия 71
4.2 Производственная безопасность 74
4.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 75
4.3 Экологическая безопасность 79
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 80
4.5 Вывод по разделу социальная ответственность 81
Заключение 84
Список литературы 86
Приложение А 88
Приложение Б 89
Приложение В 90

Весь текст будет доступен после покупки

Цель данной работы заключается в проектировании импульсного конденсатора для установки на открытом воздухе. В качестве исходных параметров были предоставлены номинальные значения емкости, напряжения, частоты, требуемые типы жидких и твердых диэлектриков, а также срок службы. Актуальность этой темы заключается в том, что высоковольтные конденсаторы являются важными компонентами для сетей и различных электрических устройств. Они применяются для передачи и распределения высоковольтной электрической энергии, регулирования напряжения, соединения, использования в емкостных делителях напряжения, а также в электрических подстанциях, автоматических выключателях, устройствах контроля и защиты, с целью повышения эффективности и надежности сети. Конденсаторы, заполненные газом или маслом, могут быть разделены на шесть различных классов: конденсаторы высокой мощности, конденсаторы высокого напряжения, накопители энергии, пусковые конденсаторы, фильтрующие конденсаторы

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор
1.1 Элементы конструкции силовых конденсаторов
Конструкция конденсаторов представляет собой два разделенных электрических проводника, разделенных металлическими пластинами или диэлектрической средой, такой как бумага, пластиковая пленка, керамика или слюдяные слои. Диэлектрик используется для увеличения зарядной емкости. Высоковольтные импульсные конденсаторы широко применяются в устройствах, работающих в режиме "Зарядка-разряд". Их рабочие напряжения составляют 50-150 МВ/м.

Эти конденсаторы обладают следующими преимуществами:
- плотность энергии в 10 раз выше, чем у обычных конденсаторов;
- пожаробезопасность;
- высокая механическая прочность;
- устойчивость к кратковременным высоким токам перенапряжения;
- высокая эксплуатационная надежность;
- длительный срок службы;
- рабочие температуры от -45°C до +60°C;
- не содержание токсичных веществ.

Импульсные конденсаторы предъявляют определенные требования к характеристикам, включая емкость, номинальное напряжение, энергию, частоту повторения импульсов разряда, самоиндуктивность выводов, ток разряда и ресурс. Испытания конденсаторов включают в себя внешний осмотр, измерение сопротивления изоляции, измерение сопротивления разрядного резистора, измерение ёмкости, измерение тангенса угла диэлектрических потерь и испытание батареи конденсаторов.

Конденсаторы отечественного производства, такие как К15-10, предназначены для работы в цепях постоянного тока и импульсных режимах, обладая определенными характеристиками. Конденсаторы серий КВИ-1, КВИ-2, КВИ-3 являются высоковольтными керамическими конденсаторами постоянной ёмкости, предназначенными для использования в импульсных цепях.

Весь текст будет доступен после покупки

1. 1.Кучинский Г. С. «Высоковольтные импульсные конденсаторы».Энергия, Ленинградское отделение, 1973. – 176 с. с ил.
2. Куртенков Г. Е. «Расчет вводов высокого напряжения и силовых конденсаторов». Учебное пособие к курсовому проекту. Томск, изд. ТПИ им.С. М. Кирова, 1987. -76 с.
3. Кучинский Г.С., Назаров Н.И. Силовые электрические конденсаторы. –2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 320 с.
4. 4.ГОСТ 22043-76. Шпильки для деталей с гладкими отверстиями
5. ГОСТ 12.2.032-78. Наименование на русском языке. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
6. "СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»" от 28.01.2021
7. ГОСТ 12.0.003-2015. Система стандартов по безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
8. ГОСТ Р 50923-96 Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения
9. МР 2.2.9.2311-07 Профилактика стрессового состояния работников при различных видах профессиональной деятельности 6. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания"

Весь текст будет доступен после покупки