4. Проверка оборудования тяговой подстанции
Выбранное по условиям длительного режима оборудование тяговой подстанции следует проверить по условиям к.з., т.е.на электродинамическую и термическую стойкость.
В
общем случае, для проверки электродинамической
стойкости оборудования необходимо
находить механические напряжения в
материале оборудования
и сравнить их с допустимыми значениями
в соответствии с условием:
Непосредственно такой подход реализуется только для проверки жестких шин. Для остальной типовой электрической аппаратуры используется косвенный подход, при котором обеспечивается электродинамическая стойкость, т.е. должно соблюдаться условие:
где: iу расчетное значение удельного тока к.з.;
-каталожное
нормируемое значение динамического
(предельного сквозного) тока к.з.
При проверке на термическую стойкость оборудования также используется косвенный подход, при котором определяется не температура нагрева оборудования, а характеризующие её показатели. Для шин проверка на термическую стойкость заключается в определении минимального сечения термически устойчивого при к.з.:
qш>=qmin
где: qш – выбранное по Ip.max сечении шин.
Для остальной аппаратуры проверка на термическую стойкость заключается в сравнении расчетного теплового импульса тока к.з. Вк с нормируемым значением Вн:
,
Нормируемый тепловой импульс Вн задаётся непосредственно в каталогах, либо определяется через приведённые значения тока Iт и tт термической стойкости:
Расчетный тепловой импульс может быть определён по выражению:
,
где: Iпо – начальное значение периодической составляющей тока к.з.;
Та – постоянная времени апериодической составляющей тока к.з.
(принять Та = 0,05с).
Время в течении которого проходит ток к.з.,
,
где: t3 – время действия защиты рассматриваемой цепи;
tв – полное время отключения выключателя до погасания дуги.
4.1. Токоведущие части и изоляторы.
Жесткие шины на электродинамическую стойкость поверяют в соответствии с выражением (5.1)
Определение
выполняется по известной методике:
,
где: - механическое напряжение в материале шин;
М – изгибающий момент;
W – момент сопротивления при расположении шин на ребро.
,
;
,
38МПа<65МПа условие выполняется.
4.2. Шины и изоляторы.
Таблица 5. – Шины и изоляторы
Напряжение установки U,кВ |
Шины |
Изоляторы |
110 |
АС – 120 – 380 |
ПФ - 6А |
35 |
АС – 400 – 835 |
ПФ - 6А |
27,5 |
АС – 400 – 835 |
ПФ – 6А |
0,4 |
А 60х60 Iдоп=87 |
ОФ – 6 -375 ИП – 10/630 – 750 Y1 |
Проверка шин на термическую устойчивость производится по выражению (5.3).При этом минимальное сечение qmin, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше кратковременно допустимой температуры, определяется по выражению:
,
где: Вк – тепловой импульс к.з., находится по выражению (5.6);
С
– константа, равная до
АС -120-380
120>39,221
Условие выполняется.
АС -400-835
21,167<400
Условие выполняется.
АС -400-835
39,389<240
Условие выполняется.
Изоляторы, на которых крепятся токоведущие части в разделительных устройствах, проверяются в соответствии с выражением
где: Fдоп – дополнительная нагрузка на изолятор, Fдоп =0,6 Fразр (Fразр –разрушающее усилие производится в катологах);
F расч – сила, действующая на изолятор /I, с. 99/
Для опорных и опорно-штыревых изоляторов:
,
где: - ударный ток трёхфазного к.з., А;
а – расстояние между осями шин сменных фаз, 0,2м;
- расстояние между изоляторами вдоль шин, 0,8м;
Кв – поправочный коэффициент на высоту шины при расположении её на изоляторе на ребро.
Кв=Н/Низ=1
где: Низ – высота изолятора;
Н – расстояние от основания изолятора до середины расположенной на нём плашмя шины.
Опорные и опорно-стержневые изоляторы применяются для крепления и изоляции шин, а также некоторых видов электрооборудования в ЗРУ и ОРУ.
ОФ-6-375
176,59<225
Условие выполняется.
ПФ – 6А (подвесной, фарфоровый, класс 6, исполнение А, нормальное)
41,57<35316
Условие выполняется.
Для проходных изоляторов
ИП – 10/1000-750У
109,009<450
Условие выполняется.