85. Выбор аппаратов и проводников произв по условию норм. И авар. Режимов

Расчетные условия – наиб. тяжелые условия, при кот. этот аппарат будет находиться в соответсв. Режиме Расч. режим – режим с наиб. тяжелыми для аппарата условиями. 4 основных режима: - нормальный; - аварийный (всегда рассматр. отдельно, т.к. это кратковременный режим); - послеаварийный; - ремонтный.

В большинстве случаев аппараты и проводники выбираются по продолжительным режимам. В редких – по аварийным. Проверка аппаратов и проводников произв. по кратковременным режимам (аварийным).

Каждый режим работы (РР) характеризуется своими расчетными условиями: (обязательны для всех) : 1.расчетная схема; 2.продолжительность режима; 3. расчетные условия окр. Среды; 4. расчетные параметры цепи электропитания.

Нормальный режим. дополнительный расчетные условия: 1.способ прокладки проводников; 2.вид и исполнение оборудования; 3. сведения о системе принудительного охлаждения; 4.значение расчетных перегрузок.

Ремонтный режим. Доп. расч. условия: 1.Учитывается вывод в ремонт только одного из основных элементов электроустановки. (наложение ремонтов двух и более технологически не связанных элементов не рассматривается); 2.При оценке надежности работы электрооборудования наложение ремонтных и аварийных режимов отдельных элементов электроустановки рассматривается в обязательном порядке, с учетом вероятности таких событий..

допустимость работы электрооборудования в ремонтном режиме определяется его перегрузочными способностями (например, тр-тор должен выдерживать 140% загрузки в течение суток)

Аварийный режим. (КЗ(наиболее частый), обрыв провода, вывод из синхронизма, сложные виды нарушений)

дополн. расч. условия: место КЗ ;вид КЗ; Продолжительность, время КЗ.

при расчете КЗ расчетной принимается схема со всеми включенными элементами

Послеаварийный режим. 1.Учитывается отказ только одного элемента ЭС. 2.Рассчитывается для наиболее тяжелых условий работы ЭС. 3.Продолжительность определяется временем оперативных переключений и временем ремонта

Выбор по условиям рабочих продолжительных режимов

Условия выбора: 1) по допустимому уровню изоляции; 2) по условиям нагрева.

Для аппаратов: 1) Uном ≥ Uном.с (Uном – номин. напр. аппарата; Uном.с – номин. напр. сети)

2) Iном ≥ Iном.расч

Iном ≥ Iрем.расч ( «рем» - ремонтный) Iном ≥ Iпрод.расч.max («прод» - продолжительный)

Iном ≥ Iпа.расч («па» означает - послеаварийный)

2*) Iпг.доп ≥ Iпрод.расч.max (По перегрузочной способности)

Для проводников: 1.Уровень изоляции Uном ≥ Uном.с (в случае неизолированных проводников величина Uном определяется уровнем опорной изоляции); 2.По нагреву токоведущих частей Iдлит.доп ≥ Iпрод.расч.max (по нагреву); 2*) Iпг.доп ≥ Iпрод.расч.max (по оценке перегрузки); 3.Экономическая целесообразность загрузки: S ≈ Sэкон; Sэкон = Iном.расч/Jэкон (Jэкон – из справочника)

Проверка аппаратов и проводников

По условию кратковременного аварийного режима

Проверка на электродинамическую стойкость – это проверка на механическую прочность аппаратов и проводников при воздействии токов большой величины

Для аппаратов: iпр.сквоз = iдин ≥ iуд.расч; Iпр.скв ≥ Iпо, где Iпо – действующее периодическое значение тока КЗ в нач. момент времени ;Iпр.скв – предельный сквозной ток аппарата, допустимый при КЗ; iдин – нормированный ток динамической стойкости аппарата; iуд.расч – наибольшее расчетное значение ударного тока КЗ; Iпр.скв – действующее значение предельного сквозного тока аппарата.

85.1.Для проводников проверку на электродинамическую стойкость проводят для шинных конструкций σдоп ≥ σрасч, где σдоп – допустимое механическое напряжение в материале шин; σрасч – расчетное механическое напряжение в материале шин; σдоп = 0,7σпп – предел прочности материала; σрасч – определяется электромеханическим расчетом

При определении расчетного напряжения принимаются допущения: 1.наша система шинных конструкций является статической (не подвержена колебаниям и вибрациям); 2.квазидинамическая – учитываются колебания в шинных конструкциях, но не учитываем колебания в опорах; 3.динамическая – учитываются колебания в шинах, изоляторах и опорах

При определении σрасч сначала определяют силу

При проверке на электродинамическую стойкость проводится проверка изоляторов, в этом случае: 1.сначала находится расчетное напряжение на головку изолятора: Fрасч; 2.Fдоп.изол ≥ Fрасч – проверяется электродинамическая стойкость

в случае двойных изоляторов: Fдоп.изол = Fразр.изол (минимальная разрядная сила для одного изолятора, приложенная к его головке при его работе на изгиб)

в случае одиночных изоляторов: Fдоп.изол = 0,6 Fразр.изол

Проверка аппаратов и проводников на термическую стойкость

Для проводников: определяется: 1.предельно допустимая кратковременная температура Θкр.доп; - может возникнуть в проводящих частях. Сильно зависит от механической прочности при нагреве токами КЗ. Влияет на степень снижения мех. прочности.; 2.Iтерм.норм – нормированы ток термической стойкости. tтерм.норм. – время протекания Iтерм.норм.; 3.Втерм.норм – нормированная термическая стойкость. (интеграл Джоуля).

Втерм.норм ≥ Bк (фактическое значение теплоты); Втерм.норм = I² терм.норм * tтерм.норм; Bтерм ≥ Вк; Втерм = I²терм*tк (tк – фактическое время КЗ)

В общем случае tк ≠ tтерм.норм

• tк = tоткл (время срабатывания отключающей аппаратуры): tк > tтерм.норм , , Втерм = Втерм.норм

• tк < tтерм.норм: Iтерм = Iтерм.норм; Bтерм = I²терм.норм*tк; Интеграл Джоуля для фактических условий КЗ

Для проводников: Θкр.доп > Θкн, где: Θкр.доп – предельно допустимая критическая температура материала; Θкн – конечная температура нагрева проводника; ; где: iк(t) –закон изменения тока КЗ, - активное сопотивление проводника при определенной температуре Θ, С₀ – удельная теплоемкость проводника при температуре Θ, G – масса проводника. Далее раскрываются и С₀ и обе части вводятся под инегралл и получаем: , где S – сечение проводника, - соответственно конечные и начальные значения интегралов .

Также может быть задана температура проводника до момента КЗ - Θн. Зная эту темпеоатуру можно найти значение интеграла при нижнем пределе (Ан) по таблицам и кривым из справочных данных. Ан → Акн (после подстановки Ан и выражения Акн): Акн → Θкн

***Иногда определяют через сечение: Допущения: Если принять, что до КЗ проводник был полностью загружен и нагревался до Θдл.доп (длительно допустимая), а при КЗ он нагрелся до Θкр.доп => , где Ст – козф. термич. Стойкости; S ≥ Sтерм.min , S – реальное сечение

1. при известных параметрах проводника проверяется его термическая стойкость при КЗ

2. При известных значениях Iкз и tнагрева определяется его термически стойкое сечение.