ДИПЛОМ МАКСИМЕНКО (1221272), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

При наличии устройства автоматического повторного включения (АПВ) следует учитывать суммарное термическое действие тока КЗ.

При расчетной продолжительности КЗ до 1 с процесс нагрева проводников под действием тока КЗ допустимо считать адиабатическим, а при расчетной продолжительности более 1 с и при небыстродействующих АПВ следует учитывать теплоотдачу в окружающую среду.

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех РУ. В тех случаях, когда , тепловой импульс (интеграл Джоуля) и термически эквивалентный ток КЗ допустимо определять по формулам:

(6.1)

где – действующее значение тока трехфазного КЗ; t_кз – время протекания тока КЗ (время с момента возникновения КЗ до полного его отключения); Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с принимаем по [9]; где T_а = 0.03 сек (220 кВ); T_а = 0.045 сек (27.5 кВ); T_а = 0.01 сек (10 кВ). – время отключения тока КЗ, с.

Время отключения тока КЗ, с., рассчитывается по формуле [11]

, (6.2)

где t_РЗ – время выдержки срабатывания основной защиты, с.; t_СВ – собственное время отключения выключателя с приводом, с.; t_СР – собственное время срабатывания защиты,0,1 с.

Приведём пример расчета для ОРУ-220кВ:

, с

, А²·с.

Результаты расчета сводим в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 – Результаты расчета теплового импульса

Наименование РУ	,кА	tрз, с	tсв , с	tотк , с	Та	Bк∙ 106, кА2·с
ОРУ-220 кВ	8,46	2,0	0,06	2,16	0,03	156,74
ОРУ-27,5кВ	12,11	1,6	0,07	1,77	0,02	262,50
Фидеры 27,5кВ		0,6	0,07	0,77	0,02	115,85
ЗРУ-10 кВ	25,68	1,8	0,03	1,93	0,15	1371,68
Фидеры 10 кВ		0,6	0,03	0,73	0,01	488,21

6.4 Выбор шин и токоведущих элементов

Для распределительных устройств, напряжением 27,5 кВ и выше применяют гибкие шины из провода АС.

Характеристика условий выбора гибких шин:

1.По длительно допускаемому току

,

где - длительно допустимый ток для выбранного сечения, А; - максимальный рабочий ток сборных шин, А.

2.По термической стойкости

,

где - выбранное сечение, мм²; - минимально допустимое сечение токоведущей части по условию её термической стойкости, (мм²).

= , (6.3)

где В_к – тепловой импульс короткого замыкания для соответствующей характерной точки подстанции, кА² с; C = 88 – коэффициент при наиболее допустимых температурах, .

Выбор сборных шин и коротких кабельных вставок (ТСН) производится по условиям длительного (номинального) режима работы и устойчивости в режиме КЗ. Расчёт производится по методике изложенной в [11].

Минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ, сечение шины, (мм²)

q_мin = , (6.4)

где С =  – принимаем в зависимости от материала шины для алюминиевых шин и неизолированных алюминиевых проводов, С=88, ;

Пример расчета для питающих вводов 220 кВ

Для сборных шин ОРУ- 220 кВ максимальный рабочий ток рассчитан в таблице 3, = А.

q_min = мм².

Из [13] выбираем провод марки АС – 150/ 24, у которого I_доп =450 А, а q_н = 149 мм², что удовлетворяет условиям изложенным выше тоесть,

I_{р. max} = < I_доп =450 А;

q_min =142,26 мм² < q_н = 149 мм².

Проверка по условию отсутствия коронирования:

,

где - начальная критическая напряженность электрического поля, при которой возникает корона; - фактическая напряженность электрического поля вокруг поверхности провода выбранного сечения.

Определяем начальную критическую напряженность, (кВ/см)

, (6.5)

где - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, равный 0,82; - радиус провода выбранного сечения, равный 0,855 см.

кВ/см.

Определяем фактическую напряженность:

,

где U – линейное напряжение , кВ, Д_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз ,см.

кВ/см.

Выполняем проверку по условию отсутствия коронирования:

0,9  32,88 > 1.07  14,27, кВ/с;

29,592 кВ/см >15,26, кВ/с.

Таблица 6.4 – Выбор шин тяговой подстанции

Наименование РУ	Тип провода	Длительный режим	Проверка по режиму короткого замыкания	По условия отсутствия короны
1. Питающие вводы 220кВ	АС-150/24	450>436,77	149>142,26	29,592 > 15,26
2. Ввод 220кВ		450>291,18
3.Сборные шины 220 кВ		450>145,59
4. Ввод ОРУ 27,5 кВ	2хАС-300/66	1360>1217,68	288,3>184,11	28,72>1,81
5. Шины 27,5 кВ	2хАС-300/66	1360>730,61	288,3>184,11	28,72>1,81
6. Фидеры 27,5 кВ	2хАС-300/66	1360>1000	288,3>122,31	28,72>1,81
7. Ввод ЗРУ 10 кВ	АС-500/72	1050>478,37	481>420,76	27,55>1,567
8. Шины 10 кВ	ША-80х6	1150>287,5	480>420,8	–
9. Шины 10 кВ	ША-80х6	1150>730,61	480>184,11	–

Аналогично выбираем остальные шины и результаты выбора сводим в таблицу 6.4.

В КРУН – 10 Кв и РУ – 27,5 применяются алюминиевые шины. Эти шины проверяются на электродинамическую стойкость из условия:

,

где σ_доп – допустимое механическое напряжение, Мпа. Для алюминиевых шин σ_доп = 40 Мпа; σ_расч – механическая стойкость, возникающая в шинах при коротком замыкании, (Мпа).

, (6.6)

где ℓ – расстояние между соседними опорными изоляторами, м. Из [1] ℓ=1м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, м. Из [1] а = 0,25 м; iу – ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА: iу = 67,18 кА; W – момент сопротивления шины относительно оси перпендикулярной действию усилия, м³. При расположении шины плашмя.

, (6.7)

где b – толщина шины, м. По [13] b = 0,006 м; h – ширина шины, м. По [13] h = 0,080 м.

, м³;

_рас = , МПа.

Шины механически устойчивы, так как выполняется условие :

;

40>8,27.

6.5 Выбор изоляторов

Руководствуясь [1], гибкие шины ОРУ-220 кВ подвешиваются на гирляндах из 12 подвесных изоляторов ПС-70. Гибкие шины ОРУ-27,5 кВ – на 3-х изоляторах ПС-70. Для ЗРУ - 10кВ применяются опорные (ОНШ-10-6 УХЛ1) и проходные (ИП–10 /2000–12,5УХЛ1) изоляторы, проверку которых производим по следующему условию.

,

где – сила, действующая на изолятор; – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора из паспортных данных, Н.

Для опорных изоляторов силу, действующую на изолятор согласно [пуэ], определим по формуле

, Н, (6.8)

где а – расстояние между осями соседних фаз.

.

По допустимой нагрузке выбранный изолятор проходит, так как условие выполняется Н.

Для проходных изоляторов силу, действующую на изолятор согласно [пуэ], определим по формуле

,

, Н.

Выбранный изолятор также проходит по допустимой нагрузке, так как условие (3.13) выполняется Н.

Выбор изоляторов приведен в таблице 6.4.

Таблица 6.5 – Выбор изоляторов

6.6 Выбор высоковольтных вакуумных выключателей

Производим по справочным материалам [12]. Выбираем в зависимости от места установки и условий работы, по напряжению и току так, чтобы выполнялись условия:

, кВ,

, А,

Выбранный выключатель проверяем, согласно [4], по условию на динамическую устойчивость:

, кА,

Характеристики

Список файлов ВКР