Проектирование тяговой подстанции
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
еделительных устройств, проверка на электродинамические усилия обязательна.
Время отключения тока КЗ tоткл, сек, определяется по формуле
(8.8)
где tB - полное время отключения выключателя до погасания дуги, согласно справочника [12];
tP3 - время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи (согласно справочника).
Расчет теплового импульса для РУ 110 кВ проведем по формулам (8.1; 8.2)
Расчет теплового импульса для РУ 27,5 кВ аналогично
а)для вводов РУ: 1 откл = 1,5 + 0,11 == 1,61 с.;
б)для фидеров РУ: to™ = 1 + 0,11 = 1,11 с.
Расчет теплового импульса для РУ 10 кВ
а)для вводов РУ: to™ = 1,2 + 0,11 = 1,31 с.;
б)для фидеров РУ: Ьткл = 1 + 0,11 = 1,11 с.
7.3 Выбор изоляторов
Гибкие шины ОРУ крепим на гирляндах подвесных изоляторов ПС -70Е. Количество изоляторов в гирлянде для различных напряжений показано в таблице 6.
Таблица 6 - Количество изоляторов в гирлянде при различных напряжениях
Тип изолятораКоличество изоляторов в гирлянде при напряжении установки кВ, шт.Наименьшее расстояние между проводами фаз на опоре, см11027,51011027,510ПС-70Е932300160160
Для РУ-10 кВ применяются опорные и проходные изоляторы, расчет которых приведен ниже.
По механической прочности выбираем изолятор по условию:
,(8.9)
где Ррасч - расчетная сила, действующая на изолятор,
Рдоп - допустимая нагрузка на изолятор.
, (8.10)
(8.11)
Fдоп
где Ррасч - гарантированная наименьшая разрушающая нагрузка при изгибе.
Производим выбор проходных изоляторов по механической прочности.
Согласно расчетов выбираем изолятор ОНШ-10 и ИП-10/3150-1250У1.
7.4 Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Шины открытых распределительных устройств напряжением выше 20 кВ обычно выполняют гибкими сталеалюминевыми проводами марки АС. Сборные шины более низких напряжений выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Выбранные провода проверяются по току, протекающему в длительном рабочем режиме и по току короткого замыкания. Выбор проводим по условию
, (8.12)
гдеIдоп - длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;
Iраб.мах - максимальный рабочий ток сборных шин, А.
По термической стойкости проверку производят по формуле
, (8.13)
(8.14)
гдеqmin - минимальное сечение шины по условию допустимого нагрева в режиме короткого замыкания, мм;
qH - сечение провода соответствующее номинальному току;
Вк - тепловой импульс короткого замыкания для соответствующей характерной точки подстанции, кА2с;
С - коэффициент, который при небольших допустимых температурах равен для алюминиевых шин 90.
Если qmin <70мм2, то принимаем qmin =70мм2 из условия удобства монтажа. Последовательны: 110кВ
Выбор по длительному допустимому току - выбрать такое сечение чтобы выполнялось условие (9.12)
,
Выполнив проверку на термическую стойкость согласно расчетам для шин 110 кВ, окончательно выбираем тип провода АС-240.
Проверка гибких шин 110 кВ по условию коронирования. Максимальные значения начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см.
Величина Е0 - определяется по формуле
, (8.15)
где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода; m=0,82;
rпр - радиус провода см; rпр=1,08.
Для провода АС-240. Подставляя это в формулу (1.15), получаем:
Напряженность электрического поля около поверхности провода, кВ/см, определяется по формуле
, (8.16)
где U - линейное напряжение, кВ; U=110 кВ.
DCР - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см,
При горизонтальном расположении фаз величина DCР определяется по формуле
Dcp=1,26D, (8.17)
где D - расстояние между соседними фазами, см.
Для сборных шин 110кВ D=300 см. Подставляя это в формулу (8.16), получаем
Условие отсутствия коронирования выполняется, если, кВ/см:
Проверку на электродинамическую устойчивость для гибких проводов не выполняется ввиду большого расстояния между фазами.
Жесткие шины 10 кВ проверяются еще по условию электродинамической стойкости. Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах проверяются по механическому напряжению tpacч, возникающему в них при КЗ, МПа
, (8.18)
где 1 - расстояние между соседними опорными изоляторами, м; 1=1 м;
а - расстояние между осями шин соседних фаз, м.; а = 0,25 м;
iу - ударный ток короткого трехфазного замыкания, кА;
W - момент сопротивления шины, относительно оси, перпендикуляр
ной действию усилия, м;
Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении шин плашмя:
, (8.19)
где b и h - толщина и ширина шины, м, b=0,008 м; h=0,08 м,
Результаты всех расчетов выбора сборных шин сводим в таблицу 7.
Таблица 7 - Выбор сечения сборных шин
Наименование РУТип проводаДлительный режимПроверка по режиму короткого замыканияIH>Ip.max, AПринятое сечение мм2qH>qmin[?]> ?расОРУ-110кВАС-240605>5917070>56-ОРУ-27,5кВАС-400825>7887070>65-РУ-10кВАС-240605>5777070>6965>8.57
В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель линии не тяговых потребителей выбираем кабель марки АДО из алюминия ?ДОП = 40 МПа.
В данном разделе дипломного проекта разработана расчетная схема проектируемой тяговой подстанции, на основании кото?/p>