Вказівки до виконання роботи. В закритих розподільчих пристроях 610 кВ збірні шини виконуються жорсткими алюмінієвими шинами
В закритих розподільчих пристроях 6...10 кВ збірні шини виконуються жорсткими алюмінієвими шинами. Мідні шини з причини високої вартості не застосовуються навіть при великих струмових навантаженнях. При струмах до 3000 А використовуються одно- та двосмугові шини (у завданні розглядається розрахунок односмугової шини). Збірні шини кріпляться на опорних фарфорових ізоляторах. Шинотримачі дозволяють подовжнє зміщення шин при їх подовженні внаслідок нагрівання. При великій довжині шин встановлюються компенсатори з тонких смуг того ж матеріалу, що і шини. У відповідності до вимог Правил установки електроустаткування найменша відстань між провідниками різних фаз закритого розподільчого пристрою при напрузі 6 кВ дорівнює 100 мм (у завданні відстань дорівнює 500 мм). Робочій струм І р шини
В таблиці 15 вказані припустимі струми в залежності від геометрії шин при температурі шин 75 °С та температурі навколишнього середовища θнавк0 = 25оС, тому уточнюємо значення розрахункового струму:
де k 1 - поправочний коефіцієнт при розташуванні прямокутних шин плашмя (k 1 = 0,95 при ширині шини до 60 мм; k 1 = 0,92 при ширині шини більше 60 мм) По значенню розрахункового струму І роз за допомогою табл.15 обираємо алюмінієві шини, розміри котрих по вертикалі h і по горизонталі b (якщо h > b, то шини розміщені на ребро; якщо h < b, то шини розміщені плашмя). Таблиця 15. Норми електричних навантажень на алюмінієві шини у відповідності до рекомендацій ПУЕ.
Шини, укріплені на ізоляторах, є динамічною коливальною системою, що знаходиться під дією електродинамічних сил. Для виконання умов достатньої механічної міцності шин при струмах короткого замикання розрахункове напруження в шинах не має перевищувати припустимого механічного напруження, яке для алюмінієвих шин марки АД31Т (алюмінієвий сплав, загартований та природно зістарений) sприп = 89 МПа, а для шин марки АД31Т1 (алюмінієвий сплав, загартований та штучно зістарений) sприп = 137 МПа. В місці зварювання для обох марок sприп = 84 МПа (вважати, що зварних швів не має). Максимальне електродинамічне зусилля при трифазному короткому замиканні виникає в середній шині:
де k ф – коефіцієнт, який враховує форму перетину шини (у зв'язку із значно меншим периметром шин відносно відстані між фазами k ф = 1); i уд - ударний струм короткого замикання, який приймаємо рівним останньому значенню, розрахованому в контрольній роботі №4. Значення моменту опору шини
Максимальна відстань між двома ближніми ізоляторами
Мінімальна кількість прольотів по довжині шини
Обираємо кількість прольотів k пр більше ціле за мінімальне значення та визначаємо відстань між двома ближніми ізоляторами (довжину прольоту)
Електродинамічні зусилля, що виникають при короткому замиканні, мають складові, які змінюються із частотою 50 та 100 Гц. Якщо власна частота коливання системи шина – ізолятори співпадуть з цими величинами, навантаження на шини та ізолятори значно зросте. Зони підсилення коливань та резонансу визначаються приблизно в межах ± 10 % від критичних значень, зазначених раніше. Частота власних коливань для прямокутних алюмінієвих шин
де E - модуль пружності алюмінію (для алюмінію 6,5×1010 Па); J - момент інерції поперечного перетину шини; s - площа перетину шини; g - густина матеріалу шини (для алюмінію 893 кг / м3). Бажано, щоб власна частота коливання системи не входила у діапазон від 45 до 110 Гц. Змінити частоту власних коливань можна за рахунок довжини прольоту та форми перетину шин. Якщо конфігурація шин обрана з урахуванням припустимого механічного напруження, ударного струму короткого замикання та частоти власних коливань системи шина – ізолятори, то можна вважати, що шини електродинамічно стійкі до дій струму короткого замикання. Але ще є термічна дія струму короткого замикання, яка визначається температурою нагріву шини. Якщо температура перевищить припустиму (для алюмінію qпр = 200 °С), вважають, що провідник (у даному випадку шина) термічна нестійка до струму короткого замикання. Для термічної стійкості площина перетину шин має бути більшою за мінімально припустиму
де I ¥ - стале значення струму короткого замикання (приймаємо рівним останньому значенню, розрахованому в контрольній роботі №4); t cпp - фіктивний час відключення короткого замикання; A - параметр, еквівалентний теплу, що виділяється провідником (кожному параметру відповідає температура нагріву q, яка може бути визначена за кривою нагріву для відповідного металу; при qпр = 200 °С маємо A макс = 1,3×104 А2×с / мм2; при температурі шин qпоч = 75 °С маємо A поч = 0,5×104 А2×с / мм2).
Рекомендована література 1. Шестеренко В.Є. Системи електроспоживання та електропостачання промислових підприємств. Підручник [Текст] / В.Є. Шестеренко. - Вінниця: Нова Книга, 2004. - 656 с. 2. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций. Учебник [Текст] / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 448 с. 3. Электрические системы и сети в примерах и иллюстрациях: Учеб. пособие для электроэнергетических спец. [Текст] / В.В. Ежков, Г.К. Зарудский, Э.Н. Зуев и др.; Под. ред. В.А. Строева. - М.: Высш. шк., 1999. - 352 с. 4. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник [Текст] / Б.Ю. Липкин. - М.: Высш. школа, 1981. – 376 с. 5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий [Текст]: в 2 т./ Под общ. ред. А.А.Федорова, Г.В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1973. - Т. 1. – 520 с. 6. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий [Текст]: в 2-х т. / Под общ. ред. А.А.Федорова, Г.В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1974. - Т. 2. - 528 с. 7. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий [Текст]: в 2 т. / Под общ. ред. А.А.Федорова. - М.: Энегоатомиздат, 1986. - Т. 1. – 568 с. 8. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения [Текст] / Под ред. И.А. Баумштейна, М.В. Хомякова. - М.: Энергия, 1974. - 568 с. Зміст Загальна інформація 3 Контрольна робота №1 3 Контрольна робота №2 17 Контрольна робота №3 27 Контрольна робота №4 35 Контрольна робота №5 41 Рекомендована література 46
Станіслав Юрійович Александровський, Сергій Іванович Бандура, Олег Юрійович Кімстач, Сергій Миколайович Новогрецький
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання контрольних робіт з курсу "Основи електроенергетики та електропостачання"
|
,
,
.
.
.
.
, Гц;
; 
,
; 
,
