ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (1208133), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Для проверки на термическую стойкость при КЗ должны быть выбраны расчетная точка КЗ (К1, К2, К3), расчетный вид КЗ (трехфазное), расчетная продолжительность. Ее следует определять сложением времени действия основной релейной защиты, в зону действия которой входят проверяемые аппараты, и полного времени отключения ближайшего к месту КЗ выключателя. Количественную оценку степени термического воздействия тока КЗ производят с помощью интеграла Джоуля. Он рассчитывается по формуле, А²·с [3]:

, (3.4)

где - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА; - относительный интеграл Джоуля, принимается равным 1 [3]; - полное время отключения, определяется по формуле, с [3]:

, (3.5)

где - время срабатывания релейной защиты; - время полного отключения выключателя.

Произведем расчет для РУ-110 кВ. Для остальных РУ расчет производится аналогично.

;

.

Сведем получившиеся результаты в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – расчет теплового импульса

При сооружении РУ необходимо применять комплектные шкафы заводского изготовления. Исключения допускаются для тех элементов и оборудования РУ, для которых комплектные шкафы не выпускаются промышленностью [7]. Ячейки комплектного распределительного устройства (КРУ) присоединены к сборным шинам. Произведем проверку токоведущих элементов по термической и электродинамической стойкости.

Проверка токоведущих частей на термическую стойкость при КЗ заключается в выборе минимального сечения проводника, при котором его температура нагрева к моменту отключения КЗ оказывается меньше предельно допустимой температуры или равной ей. С этой целью необходимо, исходя из материала проводника, используя кривые в [3] найти значения величин , соответствующих начальной и предельной допустимым температурам.

Искомое минимально возможное сечение проводника, мм [3]:

, (3.6)

где принимается согласно [3].

Согласно [7] сборные и соединительные шины распределительных устройств напряжением 110 кВ следует выполнять жесткими из труб из алюминия или сплавов на его основе, а в РУ напряжением 27,5 и 10 кВ сборные шины делаются медными. Произведем расчет для РУ-110 кВ. Для остальных РУ расчет производится аналогично. По каталогу ПАО ЗЭТО ошиновка сборных шин выполняется из трубчатых шин из сплава 1915Т диаметром 100 мм. Для таких шин С_Т = 66 А·с^0,5/мм² [3]. Соответственно:

.

Составим таблицу, куда сведем результаты расчета по термической стойкости токоведущих элементов для других РУ.

Таблица 3.3 – результат расчета термической стойкости токоведущих элементов

Окончание таблицы 3.3

Как видно из таблицы 3.3 площадь поперечного сечения устанавливаемых сборных шин, больше минимально допустимых расчетных значений. Следовательно, требованиям термической стойкости устанавливаемые шины удовлетворяют по всем распределительным устройствам.

1. Проверка по электродинамической стойкости

Токи в токоведущих частях и аппаратах РУ оказывают динамическое воздействие на них. В нормальном режиме токи невелики и их воздействие незначительно. При КЗ они увеличиваются в десятки раз и механические усилия, возникающие в токоведущих частях, могут достигать опасных значений. Для обеспечения надежной работы электроустановок необходимо, чтобы все их элементы обладали достаточной электродинамической стойкостью к механическим усилиям, возникающим при КЗ [1].

Проверка шинных конструкций на электродинамическую стойкость при КЗ заключается в расчете максимального механического напряжения в материале σ_max и максимальной нагрузки на изоляторы F_из.max и в сравнении полученных значений с допустимыми значениями.

Шинная конструкция обладает электродинамической стойкостью если выполняются условия [3]:

(3.7)

где - допустимое механическое напряжение в материале шин; - допустимая механическая нагрузка на изоляторы.

Максимальное напряжение в материале шин и нагрузку на изоляторы шинной конструкции следует определять по формулам [3]:

; (3.8)

и

, (3.9)

где l – длина пролета шин,м; - максимальная сила, возникающая при трехфазном КЗ и определяемая по формуле (3.10), Н; W – момент сопротивления поперечного сечения шины, м³; определяется по формуле (3.11); λ и β – коэффициенты, зависящие от условия опирания (закрепления) шин, а также числа пролетов конструкции с неразрезными шинами. Их значения приведены в [3]; η – коэффициент динамической нагрузки, зависящий от расчетной основной частоты собственных колебаний шины. Его значение задано в [3].

Максимальная сила, возникающая при трехфазном КЗ, Н [3]:

, (3.10)

где К_ф – коэффициент формы задано в [3]; К_расп – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников, задано в [3]; а – расстояние между осями проводников, м; l – длина пролета, м; - ударный ток трехфазного КЗ, А.

Момент сопротивления поперечного сечения шины [3]:

, (3.11)

где D – диаметр трубы, м; d –диаметр полости внутри трубы, м.

Произведем расчет по формулам для РУ-110 кВ (3.8 – 3.11):

равна 247 МПа для сплава 1915Т [3]. определяется по формуле [3]:

, (3.12)

где F_разр – разрушающая нагрузка для изолятора, Н.

Для крепления жесткой ошиновки следует применять стеклянные или полимерные изоляторы [7]. В качестве опорных изоляторов выбираем из каталога изоляторы типа ОСК10-110-УХЛ1. Они изготавливаются на базе стеклопластикового стержня с запрессованными на его концах фланцами и покрытым изолирующей монолитной внешней оболочкой из кремнийорганической композиции. Для него F_разр =10 кН.

Произведем проверку шинных конструкций РУ-110 кВ по условию, указанному в формуле (3.7):

Проверка на электродинамическую стойкость при КЗ выполняется.

Для РУ-27,5 и РУ-10 кВ расчет ведется аналогично, кроме формулы (3.11). Для них она будет иметь вид [3]:

, (3.13)

где b – меньшая сторона прямоугольной шины, м; h – большая сторона прямоугольной шины, м.

Рассчитаем момент сопротивления поперечного сечения шины для РУ-27,5 кВ:

Сведем результаты расчета электродинамической стойкости для всех РУ в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – результаты расчета электродинамической стойкости опорных изоляторов

В РУ-27,5 кВ согласно каталогу ЗЭТО будут установлены опорные полимерные изоляторы типа ОСК5-35-УХЛ1, а в РУ-10 кВ ОСК2-10-УХЛ1. Для них F_разр =5 кН.

Произведём проверку по условию (3.7):

Для РУ-27,5 кВ:

Характеристики

Список файлов ВКР