Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение. Выбор и проверка токоведущих частей и коммутационных аппаратов. Методические указания к практическим и курсовой работам
.pdf
31
2
173,2 J
l.
200 q
3 3 2
J 0,72 b h 0,72 1 6 4,32 см ,
22
173,2 4,32
l 0,52 м ;l 0,52 0,72 м.
200 6 2
33
4
bh 1 6
J 36 cм;
66
22
173,2 36
l 1,49 м ;
200 6 2
l 1,49 1,22 м.
10
пп
4
4
п
3
ф
y
a EJ 2 7 10 0,5
l 0,216 0,216 0,88 м;
k 30000 0,55
i
Откуда
Если шины расположены на ребро, а полосы в пакете жестко связаны
между собой, то по табл. 1
Тогда
Если шины на изоляторах расположены плашмя, то
Этот вариант расположения шин на изоляторах позволяет увеличить длину
пролета до 1,22 м, т. е. дает значительную экономию изоляторов. Принимаем расположение пакета шин плашмя; пролет 1,2 м; расстояние между фазами а = 0,8 м.
Определяем расстояние между прокладками:
32
2
п
4
п
n
EJ
l 0,133 10 0,51 м,
m
3
п
34
ф
J (hb ) /12 (6 1 ) /12 0,5см ;k 0,55
п
a 2b 2 см.
3
n
кг
m 2,7 10 61 100 1,62 .
м
п
l 1,2
n 1 1 1,35.
l 0,51
п
l 1,2
l 0,4 м.
n 1 3
2
фy
7
n
ki
H
f 10 1235
4b м
22
пп
п
п
l f 1235 0,4
16,47 МПа,
12W 12 1
где E= Па [5, табл. 4.2];
рис. 2;
Масса полосы на 1 м определяется по справочникам или по сечению
q, плотности материала шин (для алюминия 2,7 10-3 кг/см3) и длине 100 см:
Принимаем меньшее значение тогда число прокладок в про-
лете
Принимаем n=2.
При двух прокладках в пролете расчетный пролет
; по
Определяем силу взаимодействия между полосами:
где b=10 мм=0,01 м.
Напряжение в материале полос
,
33
2
п
23
W (hb ) / 6 (6 1 ) / 6 1 см .
32
2
8 2 2
y
8
ф
ф
il
3 10 1,2 30000
3 10 2,34 МПа,
aW 0,8 12
2 2 3
п
W (hb ) / 3 (1 6 ) / 3 12 см .
расч ф п
2,34 16,47 18,81 МПа,
Проводник
При Т
max
, ч
1000-3000
3000-5000
более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные
алюминиевые
2,5
1,3
2,1
1,1
1,8
1
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:
где
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз
где
что меньше = 75 МПа. Таким образом, шины механически прочны.
Выбор гибких шин и токопроводов
Провода линий электропередачи напряжением более 35 кВ, провода
длинных связей блочных трансформаторов с ОРУ, гибкие токопроводы генераторного напряжения проверяются по экономической плотности тока:
qэ=I
норм/Jэ
,
где I
– ток нормального режима (без перегрузок); Jэ – нормированная плот-
норм
ность тока, А/мм2 (табл. 3)
Таблица 3
Экономическая плотность тока
34
медные
алюминиевые
3
1,6
2,5
1,4
2
1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой
изоляцией с жилами:
медные
алюминиевые
3,5
1,9
3,1
1,7
2,7
1,6
к
В
Проверке по экономической плотности тока не подлежат:
сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ
при Т
до 500 ч;
max
ответвления к отдельным электроприемникам напряжением меньше 1 кВ, а
также осветительные установки;
сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и
закрытых РУ всех напряжений;
сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы
3– 5 лет.
Проверка сечения на нагрев (по допустимому току):
I
≤ I
max
доп
Выбранное сечение проверяется на термическое действие тока КЗ:
При проверке на термическую стойкость проводников линий,
оборудованных устройствами быстродействующего АПВ, должно
увеличиваться повышение нагрева из-за увеличения продолжительности
прохождения тока КЗ. Расщепленные провода ВЛ при проверке на нагрев в
условиях КЗ рассматриваются как один провод суммарного сечения.
На электродинамическое действие тока КЗ проверяются гибкие шины
РУ при I
(3)
≥ 20 кА, гибкие токопроводы с расщепленными фазами.
к
υк≤υ
q
=
min
к.доп
/С≤q.
;
35
ном,г
норм
ном
S
118000
I 620 А.
3U 3 110
max норм
I I 620 А.
Проверка по условиям короны необходима для гибких проводников
напряжением 35 кВ и выше. Разряд в виде короны возникает около провода при
высоких напряжениях электрического поля и сопровождается потрескиванием
и свечением. Процессы ионизации воздуха вокруг провода приводят к
дополнительным потерям энергии, к возникновению электромагнитных
колебаний, создающих радиопомехи, и к образованию озона, оказывающего
вредное влияние на поверхности контактных соединений. Правильный выбор
проводников должен обеспечивать уменьшение действия короны по
допустимым значеним на основании [1].
Пример 4 Задание. Выбрать сборные шины 110 кВ и токоведущие части в
блоке от сборных шин до выводов-блочного трансформатора по условиям примера 1 [10]. Генератор G3 типа ТВФЧОСГ-2, трансформатор ТДЦ-125000/110,
Т
= 6000 ч. Токи КЗ на шинах110 кВ: I
mах
(3)
= 14,18 кА; iy = 34,54 кА.
п0
Решение. Выбор сборных шин 110 кВ. Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принимаем сечение по допустимому
току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного
присоединения, в данном случае блока «генератор – трансформатор»:
Блочный трансформатор не может быть нагружен большей мощностью,
чем мощность генератора 118 МВ∙А, поэтому
Принимаем АС– 300/48, q = 300 мм2, d = 24,4 мм, I
Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами 300 см.
= 690 А [5, табл. П3.1].
доп
36
0
0
0,299 0,299 кВ
E 30,3m 1 30,3 0,82 1 31,6 .
см
r 1,22
cp
0
0
0,354U 0,354 121 кВ
E 14,1
D 126 300
см
1,22lg
r lg
1,22
r
0
1,07E 0,9E ;
1,07 14,1 15,1 0,9 31,6 28,4.
П р о ве р к а ш и н н а с хл ес ты ва ни е не производится, так как
(3)
I
< 20 кА [6, § 4.2.56].
п0
П р о ве р к а н а те р м и ч е с к о е д ей ст ви е тока КЗ не производится,
так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе [8].
Проверка по условиям коронирования в данном случае могла бы не производиться, так как согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий
110 кВ 70 мм2. Учитывая, что на ОРУ 110 кВ расстояние между проводами
меньше, чем на воздушных линиях, а также для пояснения методики расчета,
проведем проверочный расчет.
Начальная критическая напряженность
Напряженность вокруг провода
Здесь принято U = 121 кВ, так как на шинах электростанции поддерживается напряжение 1,1Uном.
Условие проверки:
.
Таким образом, провод АС–300/48 по условиям короны проходит.
Токоведущие части от выводов 110 кВ блочного трансформатора до
37
норм
2
э
э
I
620
q 320 мм .
J1
max доп
I 620 А I 1380 А.
норм
2
э
э
I
4330
q 4330 мм .
J1
сборных шин выполняем гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока JЭ = 1 А/мм2 (табл. 3):
Принимаем два провода в фазе АС-300/48, наружный диаметр 24,4 мм,
допустимый ток 2 690= 1380 А.
Проверяем провода по допустимому току:
Проверку на термическое действие тока не производим [8].
Проверку на коронирование также не производим, так как выше было показано, что провод АС–300/48 не коронирует.
Пример 5 Задание. Выбрать число и марки проводов в гибком токопро-
воде для присоединения генератора ТВФ-63 с распределительным устройством
10 кВ, если Т
= 6000 ч, = 50 кА, допустимая стрела провеса по габаритно-
max
монтажным условиям l= 2,5 м. Проверить токопровод по условиям схлестывания при КЗ.
Решение. Выбираем сечение по экономической плотности тока
Jэ=1 А/мм2 (табл. 3):
Принимаем два несущих провода АС-500/64, тогда сечение алюминиевых
проводов
38
2
а э АС
q q q 4330 2 500 3330 мм .
3330
n 6,06.
500
доп max
I 2 945 6 980 7770 А I 4558 А.
32
2
п,0
77
1,5I
1,5 50000 Н
f 10 10 125 .
D3 м
Н
g 9,8 2 1,85 6 1,38 1,6 133 .
м
эк
t 0,1 0,005 0,15 с;
Число проводов А-500
Принимаем токопровод 2 х АС– 500/64 + 6 х А– 500 диаметром d = 160 мм,
расстояние между фазами D = 3 м.
Проверяем по допустимому току:
Пучок гибких неизолированных проводов имеет большую поверхность
охлаждения, поэтому проверка на термическую стойкость не производится.
Проверяем токопровод по условиям схлестывания. Сила взаимодействия
между фазами
Сила тяжести 1 м токопровода с учетом массы колец (1,6 кг) масса 1 м
провода АС– 500/64 составляет 1,85 кг, провода А-500 – 1,38 кг:
Принимая время действия релейной защиты (дифференциальной) t3 = 0,1 с,
находим:
39
эк
h 2,5
10,5.
t 0,15
доп
доп
D d a
3 0,16 0,2
b 1,32 м.
22
32
26
п,0
77
c
22
I
n 1 8 1 50 10 Н
f 2 10 2 10 341,8 .
n d 8 0,16 м
ц
к
f
341,8 МПа
0,683 .
q 500 м
1
9,8m 9,8 1,38 МПа
0,027 .
q 500 м
По диаграмме [5, рис. 4.9] для значения f/g = 125/133 = 0,94 находим
b/h=0,24, откуда b =0,24 2,5 = 0,6 м.
Допустимое отклонение фазы
Схлестывание проводов не произойдет, так как b < b
доп
Проверяем гибкий токопровод по электродинамическому взаимодействию проводников одной фазы. Усилие на каждый провод
Удельная нагрузка на каждый провод от взаимодействия при КЗ
.
Удельная нагрузка на провод А-500 от собственного веса
Принимая максимальное тяжение на фазу в нормальном режиме,
T
=100 103 Н, определяем
ф,max
40
3
ф,max
max
T
100 10
25 МПа.
nq 8 500
3
max
p max
к 1 к 1
13
3
k 1 24
l k 10
kk
0,8 25 24 159 1 0
1,8 25 10 5,77 м.
0,683 1,8 0,027 0,683 1,8 0,027
Определяем допустимое расстояние между распорками внутри фазы:
Таким образом, в токопроводе необходима установка внутрифазных распорок на расстоянии не более 5,77 м друг от друга.
Выбор кабелей
Кабели выбирают:
по напряжению установки: U
уст
≤U
ном
;
по конструкции [5, табл. 4.7];
по экономической плотности тока: qэ=I
по допустимому току: I
где I
– длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом
доп
max
≤I
доп
,
норм/Jэ
;
проложенных в земле кабелей k1 (определяется по ПУЭ) и на температуру
окружающей среды k2 (определяется по ПУЭ):
I
= k1 k2 I
доп
доп.ном
.
Выбранные по номинальному режиму кабели проверяют на термическую
стойкость:
υк≤υ
q
min
к.доп
≤q.
;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]