Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Гомельский Государственный Технический Университет им. П.О. Сухого

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Копия Подст.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2019

Размер:

2.09 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 107 8 9 10 > Следующая >>>

2.5 Расчетные условия и выбор токоведущих частей электрических соединений подстанции

Гибкие токопроводы применяются для соединения электрических аппаратов в РУ. В РУ 35кВ и выше она выполняется неизолированными проводами марки АС. Для соединения генератора и трансформатора с РУ 6-10кВ гибкий токопровод выполняется пучком проводов. Два провода из пучка сталеалюминевые, они несут в основном механическую нагрузку от собственного веса, гололеда и ветра. Остальные провода алюминиевые и являются только токоведущими, их сечение рекомендуется выбирать большими, так как это уменьшает число проводов и стоимость токопровода.

Р асчет гибкого токопровода заключается в определении числа и сечения проводников.

Выбираем сечение по экономической плотности тока:

(31)

где I_р — расчетный ток, А

J_эк – экономическая плотность тока [5], в зависимости от характеристики и часов использования максимума нагрузки, принимаем равным 1 А/мм².

По формуле (18) определяем расчетный ток:

Тогда сечение должно быть не меньше:

мм²

[5] Принимаем сталеалюминевый провод АС-240/32 мм² с диаметром 21,6мм, I_доп=605А;

Проверяем по допустимому току:

I_доп I_р

605>231,5

Проверяем на термическую устойчивость:

F_min = (32)

где C – коэффициент выделения тепла, соответствующий разности тепла после и до короткого замыкания, принимается по [5] в зависимости от материала проводника и конструкции, принимаем равным 91.

По формуле (22) находим тепловой коэффициент _к:

А²с

По формуле (32) определяем минимальное сечение:

мм²

Провод термически устойчив:

240мм²>35,4мм²

Принимаем к установке гибкий токопровод АС- 120.

П роверяем провода на коронирование:

1,07Е < 0,9Е_о (33)

где Е – напряженность электрического поля у проводника;

Е_о – максимальное значение начальной критической напряженности.

Е = (34)

где U – линейное напряжение, кВ

r_o – радиус провода, см

r_o = (35)

D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см

D_ср =1,26·D (36)

где D – расстояние между соседними фазами равное 1000см, т.к. U =110кВ

Е_o = (37)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82).

δ – относительная плотность воздуха (δ=1,04-1,05)

По формуле (35) находим радиус провода:

r_o = мм=1,08 см

По формуле (36) находим среднее геометрическое расстояние между проводами фаз:

D_ср =1,26*1000=1260см

По формуле (34) находим Е:

Е =

По формуле (37) находим Е_o:

Е_o =

Проверяем провода на коронирование:

Выбор гибкого токопровода для напряжения 10 кВ:

По формуле (26) находим максимальный ток:

I_max = А

По формуле (25) находим нормальный ток:

I_норм = А

По формуле (31) рассчитываем сечение токопровода. j =1, т.к. T_max>5000ч:

F _э = мм²

Сечение несущих сталеалюминевых проводов должно быть не меньше:

F_э.са = (38)

F_э.са = мм²

Принимаем два несущих сталеалюминевых провода АС 400/22 с I_доп = 380А и диаметром 15,2.

Находим сечение алюминиевого провода по формуле:

F_э.а =F_э – F_э.са (39)

F_э.а = – 2·400 =1746 мм²

Принимаем три алюминиевых провод а А 600 с I_доп =1100А.

Проверяем на термическую устойчивость:

По формуле (32) определяем минимальное сечение:

мм²

Провод термически устойчив:

F_c_т≥ F_min

2*120+3*600 > 47,4

2040мм²>47,4мм²

Проверяем гибкий токопровод по допустимому рабочему току.

2546 < 2·380+2*1100

2546 < 2960

Выбираем двух полосную шину: 120×8, S=960мм²,I_доп=2650А, m =2,6 кг/м.

По формуле (32) проверяем её по термической стойкости:

F_min = мм²

Проверяем на механический расчёт:

Если каждая фаза выполняется из двух полос, то возникают усилия между полосами и между фазами. Усилие между полосами не должно приводить к их соприкосновению. Для того чтобы уменьшить это усилие, в пролёте между полосами устанавливают прокладки. Пролёт между прокладками L_п выбирается таким образом, чтобы электродинамические силы, возникающие при к.з., не

вызывали соприкосновения полос:

L_п ≤ (40)

Механическая система две полосы – изоляторы должна иметь частоту собственных колебаний больше 200Гц, чтобы не произошло резкого увеличения усилия в результате механического резонанса. Исходя из этого величина L_п выбирается ещё по одному условию:

L _п ≤ (41)

где a_п – расстояние между осями полос, см

J_п – момент инерции полосы, см⁴

К_ф – коэффициент формы (рис. 4) [5]

m_n – масса полосы на единицу длины, кг/м

Е – модуль упругости материала (табл. 2)[5]

В расчёт принимается меньшая из двух величин.

Сила взаимодействия между полосами в пакете из двух шин:

F_п = (42)

Напряжение в материале шин от взаимодействия полос, Мпа:

(43)

где W_п – момент сопротивления одной полосы, см³

L – расстояние между прокладками, м.

L = (44)

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:

(45)

где L – длина пролёта между изоляторами, м

W_ф – момент сопротивления пакета шин (табл.3)[5], см

Шины механически прочны, если

(46)

Подставляем свои данные в формулу (44):

где a_п =2·b =2·0,8 =1,6см

К_ф=0,28 (рис.4, где ).

L_п ≤ м

Подставляем свои данные в формулу (53):

где Е =70Гпа (табл. 2) [5]

J_п = см⁴ (табл. 3) [5]

L _п ≤ м

Подставляем свои данные в формулу (42):

F_п = Н·м

Подставляем свои данные в формулу (44):

L = м

Подставляем свои данные в формулу (43):

W_п = (табл.3) [5]

где b — ширина шины, см

h — высота шины, см

МПа

Подставляем свои данные в формулу (45):

W_ф = (табл.3) [5]

МПа

Подставляем свои данные в формулу (46):

МПа

13,95 < 85

Выбор изоляторов

В РУ шины устанавливаются на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины устанавливаются на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

1. по номинальному напряжению:

(47)