Проектирование подстанции 110/6 кВ с решением задачи координации изоляции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
количестве слоёв длина уступа по масляной части по 1.79[2]:
см,
где коэффициент запаса электрической прочности по отношению к расчетному напряжению m=1.4.
Сумма длин уступов по масляной части остова:
см.
Длину уступа по воздушной части принимаем по 1.84[2]:
см.
см
Принимаем см,
а сумма длин уступов по воздушной части остова:
см,
полная длина уступов:
см.
При условии получения минимального объёма остова длина n-ой заземляемой обкладки по 1.88[2]:
см, где для условия минимума =4.1.
длина нулевой обкладки остова по 1.89[2]:
см
и параметр:
.
Радиус нулевой обкладки по 1.95[2]:
см,
радиус n-ой обкладки по 1.96[2]:
см.
Результаты расчета остальных слоев сведем в таблицу:
Параметр А будет равен:
а параметр:
Максимальная напряженность в слое x:
кВ/см, где напряжение в слое Uсл=U/n=325/26=12.45кВ/см.
Длина слоя x:
Максимальная расчётная напряжённость получилась равной 125 кВ/см. Максимальная радиальная напряжённость при рабочем напряжении ввода в слое наименьшей толщины равна 28кВ/см, а допустимая напряжённость по напряжённости ионизации составляет 37кВ/см.
Результаты расчета остова даны в таблице.
Номер слоя0-0,13981,15-127,210,08680,22661,25125123,520,08420,31021,38118,5119,830,08160,39241,48112,5116,140,07900,47141,60107,5112,450,07640,54781,73102,0108,760,07380,62161,8698,0105,070,07120,69282,0094,0101,380,06860,76142,1491,597,690,06600,82742,2988,393,9100,06340,89082,4486,090,2110,06080,95762,5984,586,5120,05821,00982,7482,782,8130,05561,06542,908279,1140,05301,11843,0681,575,4150,05041,16883,2280,771,7160,04781,21663,3781,368,0170,04521,26183,5382,264,3180,04261,30443,6982,960,6190,04001,34443,8485,056,9200,03741,38183,9886,853,2210,03481,41664,1290,049,5220,03221,44884,2694,845,8230,02961,47844,3999,042,1240,02701,50544,5110538,4250,02441,52984,62113,534,7260,02181,55104,7212531,0
2) Определение геометрических размеров ввода.
Длина верхней покрышки:
см,
Длина нижней покрышки:
см
тогда
Длина соединительной втулки:
см
Внутренний диаметр соединительной втулки примем:
см,
а наружный: см
Диаметр покрышек примем:
см,
а наружный: см.
Диаметр по крыльям примем :
см.
Вылет крыла примем a=5 см, при таком вылете шаг принимаем t=8,5см. При длине верхней покрышки Lвп=85см число крыльев:
крыльев.
Мокроразрядное напряжение ввода при выбранных размерах и числе крыльев:
кВ.
Задано UМН.=215кВ, запас составляет 12%. Мокрооазрядные напряжения имеют разброс порядка 10 15%, следовательно, при выбранной длине покрышки минимальное значение мокроразрядного напряжения является достаточным.
кВ,
кВ/см,
кВ/см.
Средняя радиальная напряженность, взятая по максимуму:
кВ/см.
Объём изоляционного остова:
дм3
Максимальная напряжённость у фланца:
кВ/см
где d толщина фарфорового слоя,
k коэффициент пропорциональности [2].
При таких выбранных размерах изоляционного остова аксиальные и радиальные напряженности электрического поля максимальные и в рабочем режиме не превышают допустимых. Выбранные размеры покрышек ввода отвечают допустимым мокроразрядному и сухоразрядному напряжениям. Размеры ввода и изоляционного остова были выбраны исходя из наивыгоднейших размеров (=4.1).
Распределение напряженности электрического поля по слоям изоляции ввода.
Напряженность электрического поля в вводе в зависимости от rx и x
по 2.21[2]:
где:
rx - радиус изоляционного слоя х, см.
х - диэлектрическая проницаемость слоя х коэффициент А:
1=3.5 для бумажно-масляной изоляции (БМИ);
2=2.6 для трансформаторного масла;
3=6.5 для фарфора;
r0=1.15см радиус токоведущего стержня;
r1=4.72см радиус изоляционного остова;
r2=6.25см внутренний диаметр фарфоровой покрышки;
r3=8.75см внешний диаметр фарфоровой покрышки;
Uнаиб.раб.фаз.=73кВ.
Результаты расчета:
Тип изоляции rx, смEx, кВ/смИзоляционный остов (БМИ) 1=3.51.1532.3218.6312.44.727.9Трансформаторное масло 2=2.64.7210.65105.59.168.36.258 Фарфор 3=6.56.253.272.97.52.782.58.752.3
4.6 Выбор числа изоляторов в поддерживающих гирляндах подходящей ЛЭП 110 кВ
Изоляторы представляют собой конструкции, которые используются для крепления токоведущих и других, находящихся под напряжением, частей электротехнических устройств (проводов воздушных линий электропередачи, шин распределительных устройств и т.д.), а также для перемещения подвижных контактов выключателей и иных коммутационных аппаратов.
В соответствии с выполняемыми функциями изоляторы, прежде всего, должны обладать достаточной механической прочностью по отношению ко всем видам возможных эксплуатационных нагрузок: статическим, ударным и др. особенность этого очевидного требования применительно к изоляторам установок высокого напряжения состоит в том, что механическая прочность должна обеспечиваться при воздействии сильных электрических полей. В таких условиях местные, небольшие повреждения, не влияющие на общую механическую прочность, могут иногда вызывать существенное снижение пробивного напряжения и приводить к преждевременному выходу изолятора из строя.
На линиях 35 кВ и более высокого напряжения применяются преимущественно подвесные изоляторы тарельчатого типа. Путем последовательного соединения таких изоляторов можно получить гирлянды на любое номинальное напряжение. Применение на линиях разного класса напряжения гирлянд из изоляторов одного и того же типа значительно упрощает организацию их массового производства и эксплуатацию.
Из-за шарнирного соединения изоляторы в гирлянде работают только на растяжение. Однако сами изоляторы сконструированы так, что внешнее растя?/p>