ВКР_Чипизубов_646 (1232729), страница 5
Текст из файла (страница 5)
– от ветра со скоростью 30 м/с;
– от ветра со скоростью 15 м/с при гололёде с толщиной стенки льда 20 мм;
– от тяжения проводов в горизонтальном направлении не менее 500 Н.
Для ОПНп–220 УХЛ1 данные условия выполняются.
6.6 Выбор ограничителей перенапряжения 6, 35 кВ
Выбор ОПН производится в соответствии с методикой [24].
-
Выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН.
Когда длительность однофазного замыкания на землю ограничивается, то наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение рассчитывают, как:
,
где Kt – коэффициент, равный отношению допустимого изготовителем повышения напряжения в течении времени t к наибольшему длительно допустимому рабочему (или номинальному) напряжению ограничителя.
Значение
определяют (для значения
часа) по зависимости «допустимое повышение напряжения - время» для случая с предварительным нагружением нормируемым импульсом энергии.
кВ.
Для ОПНп-35 УХЛ1 фирмы ЗАО «Феникс-88»
кВ.
-
Определение защитного уровня ограничителя.
Остающееся напряжение ограничителей при грозовых перенапряжениях с импульсом 8/20 мкс и амплитудой 5000 А должно быть не более 130 кВ. Для выбранного ОПН
кВ. Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс с амплитудой 500А
кВ.
-
Выбор энергоемкости ограничителя.
Суммарная расчетная энергия, рассеиваемая ОПН за время ограничения дуговых замыканий, должна быть не более нормируемой для него энергии:
где ЭОПН – полная энергоемкость ОПН, кДж;
– суммарная энергия, рассеиваемая ограничителем за одно замыкание, с учетом повторных замыканий, кДж.
,
где
– число зажиганий с наибольшей энергией за одно замыкание на землю;
– наибольшая энергия, рассеиваемая ограничителем в одном цикле гашение-зажигание, определяется по расчетным кривым (берем ориентировочно, так как отсутствуют расчетные кривые), Iс – емкостной ток замыкания на землю, принимаем максимально допустимый в 30А.
Рассчитываем энергию, поглощаемую ОПН в процессе дуговых замыканий:
кДж,
кДж.
Выбранная энергоемкость удовлетворяет требованию.
-
Выбранный вариант ограничителя выдерживает, без опасного взрывного разрушения, токи короткого замыкания до 40 кА, что больше тока трехфазного короткого замыкания в месте установки (0,94 кА).
Таким образом, выбранный ОПНп-35 УХЛ1 удовлетворяет параметрам.
В шкафах КРУН устанавливаются вентильные разрядники РВО-6 и ограничители перенапряжения ОПН-П-6/6,9/5/1 УХЛ2. Паспортные данные и проверка аппаратов низшего напряжения приведены в таблице 6.4.
Таблица 6.4 – Проверка вентильного разрядника и ОПН 6 кВ
| Тип аппарата | Паспортные данные | Расчетные данные | ||||
|
|
|
|
|
| ||
| РВО-6 | 7,5 | 27 | 25 | 3,63 | 27 | |
| ОПН-П-6/6,9/5/1 | 6,9 | 23 | 18 | 3,63 | 27 | |
7 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ШИН И ИЗОЛЯТОРОВ
Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов производятся в соответствии с методикой, описанной в [6, 25].
7.1 Выбор гибких шин
В распределительных устройствах 27,5 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.
Выбор и проверка гибких шин производятся по следующим параметрам:
- по длительно допустимому току проводника, А:
,
где Iраб.сети – расчетный максимальный ток, А.
- по термической стойкости, мм2:
,
где qmin – минимальное сечение проводника, отвечающему условию термической стойкости при КЗ, которое определяется по формуле:
,
где Bk – тепловой импульс, кА2∙с; C – температурный коэффициент для проводников, А/(с∙мм2), для алюминиевых шин равно 88 А/(с∙мм2), для медных 171 А/(с∙мм2).
- по условию отсутствия коронирования:
,
где E0 – максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см.
,
где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82); rпр – радиус провода, см; E –напряжённость электрического поля около поверхности провода, кВ/см.
, кВ/см,
где U – линейное напряжение, кВ; Dср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.
При горизонтальном расположении фаз:
,
где D – расстояние между соседними фазами, для сборных шин приняты расстояния между фазами 150 см для 35 кВ и 400 см для 220 кВ.
Выбираем гибкие шины на вводах 220 кВ трансформатора АС 300/39, данные берем из справочника [19]. Сделаем проверку для выбранных проводов.
- по допустимому току:
А;
- по термической стойкости:
мм2,
мм2;
- по условию отсутствия коронирования:
кВ/см,
кВ/см,
кВ/см,
кВ/см.
Все условия выбора и проверки выполняются.
Выбор и проверка для остальных гибких шин аналогичен. Результаты выбора проводников сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Выбор и проверка гибких шин
| Место установки | Тип шин |
|
|
|
| Ввод трансформатора 220 кВ | АС 300/39 |
|
|
|
| Ввод 35 кВ | АС 300/39 |
|
|
|
| Сборные шины 35 кВ | АС 300/39 |
|
|
|
| Фидер районной нагрузки 35 кВ | АС 300/39 |
|
|
|
7.2 Выбор жестких шин
Выбор и проверка жестких шин по допустимому току и термической стойкости осуществляется так же, как и для гибких шин. Так же жесткие шины проверяются на электродинамическую стойкость:
,
,
где σдоп – допустимое механическое напряжение в материале шин, МПа; σрасч – механическое напряжение в шине, вызванное ударным током, МПа;
– расстояние между соседними изоляторами одной фазы, м; iуд – ударный ток трехфазного КЗ, кА;
– расстояние между соседними фазами, м;
– момент сопротивления шин относительно оси, перпендикулярной действия усилия, м3.
Жесткие шины прямоугольного сечения могут распологаться на опорных изоляторах плашмя или ребром. Момент сопротивления однополосных прямоугольных шин при расположении на ребро:
,
При расположении плашмя (одно- или многополосные):
,
где n – числов полос в пакете шин, шт; b – толщина жесткой шины, м; h – ширина жесткой шины, м.
Выбираем жесткие аллюминиевые шины ШАТ на вводе 6 кВ, условия проверки (справочные данные берем из [19]):
- по допустимому току:
А;
- по термической стойкости:
мм2;
мм2.
- по электродинамической стойкости:
м3,
МПа
МПа.
Все условия выбора и проверки выполняются.
Выбор и проверка для остальных жестких шин аналогичен. Результаты выбора проводников сводим в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 – Выбор и проверка жестких шин
| Место установки | Тип шин |
|
|
|
| Ввод 6 кВ | ШМТ 3-100×6 |
|
|
|
| Сборные шины 6 кВ | ШМТ 120×10 |
|
|
|
| Ввод ТСН 6/0,4 | ПММ 3×40 |
|
|
|
7.4 Выбор изоляторов
Жесткие шины в распределительных устройствах крепятся на опорных изоляторах, которые выбираются:
– по номинальному напряжению:
;
– по допустимой нагрузке:
,
где Fрасч – сила действующая на изолятор, Н; Fразр – разрушающая нагрузка на изгиб, Н.
Сила, действующая на изолятор, определяется по формуле:
Н.
Выбираем фарфоровые изоляторы ИО-6-3.75 I УХЛ. Делаем проверку по заданным условиям:
– по номинальному напряжению:
кВ;
– по допускаемой нагрузке:
Н,
Н.
Все условия выбора и проверки выполняются.
Выбор и проверка для других изоляторов аналогичен. Результаты выбора изоляторов сводим в таблицу 7.3.
Таблица 7.3 – Выбор опорных изоляторов
| Место установки | Тип изолятора | Uном, кВ | Fразр, Н |
|
|
| Ввод 6 кВ | ИО-6-3.75 I УХЛ | 6 | 3750 |
|
|
| Сборные шины 6 кВ | ИО-6-3.75 I УХЛ | 6 | 3750 |
|
|
| Ввод ТСН 6/0,4 | ИО-6-3.75 I УХЛ | 6 | 3750 |
|
|
8 ЗАЗЕМЛЕНИЕ И МОЛНИЕЗАЩИТА
8.1 Расчет заземления и определение напряжения прикосновения
При пробое изоляции в каком-либо аппарате его корпус и заземляющий контур окажутся под некоторым потенциалом. Растекание токов с электродов заземления приводит к постепенному уменьшения потенциала почвы вокруг них. Внутри контура заземления потенциалы выравниваются, поэтому, прикасаясь к поврежденному оборудованию человек попадает под небольшую разность потенциалов Uпр (напряжение прикосновения), которая определяется по формуле, кВ:
, кВ
, кВ
, кВ
мм2
кВ/см















