В данном примере рассматривается расчет проверки шин и изоляторов на электродинамическую стойкость при коротких замыканиях в сети 10 кВ согласно ГОСТ Р 52736-2007.
Требуется проверить на электродинамическую стойкость шинную конструкцию (шины и изоляторы) на напряжение 10 кВ.
1. Ударный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ — iуд = 180 кА;
2. Изоляторы применяются типа ИОР, обладающие высокой жесткостью, то есть неподвижны при КЗ.
3. Шины выполнены из алюминиевого сплава марки АД31Т1 сечением 8х60 мм (выбраны ранее), расположены горизонтально в одной плоскости и имеют шесть пролетов.
5. Расстояние между осями проводников — а= 0,6 м (см.рис. 2а ГОСТ Р 52736-2007);
6. Толщина шины — b = 8мм = 0,008 м;
7. Высота шины — h = 60 мм = 0,06 м;
8. Погонная масса шины определяется по таблице 1 ГОСТ 15176-89 для алюминиевой шины с размерами 8х60 мм — m = 1,292 кг/м;
9. Модуль упругости шин – Е = 7*1010 Па (см. таблицу 3 ГОСТ Р 52736-2007);
10. Допустимое напряжение материала – σдоп. = 137 МПа (см. таблицу 3 ГОСТ Р 52736-2007);
1. Определяем момент инерции J и момент сопротивления W по расчетным формулам согласно таблицы 4:
2. Определяем частоту собственных колебаний шины по формуле 22 [Л1, с.12]:
где: r1 = 4,73 – параметр основной частоты собственных колебаний шины, определяется по таблице 2 [Л1, с. 5]. В данном примере шины и изоляторы остаются неподвижными при КЗ, исходя из этого расчетный номер схемы №3.
3. Определяем коэффициент динамической нагрузки η при трехфазном КЗ в зависимости от отношения f1/fсинх = 315/50 = 6,3 при этом fсинх = 50 Гц. Согласно рисунка 5 коэффициент динамической нагрузки η = 1.
4. Определяем коэффициент формы Кф = 0,95 по кривой, где отношение b/h = 0,10, согласно рисунка 1.
5. Определяем коэффициент Красп = 1 по таблице 1, когда шины расположены в одной плоскости, см. рис.2а.
6. Определяем коэффициент λ = 12, согласно таблицы 2 [Л1, с.5].
7. Определяем максимальную силу, действующую на шинную конструкцию при трехфазном КЗ по формуле 2 [Л1, с.4].
- l = 1,0 м – длина пролета, м;
- а = 0,6 м — расстояние между осями проводников (фазами), м;
- iуд. = 180*10 3 А – ударный ток трехфазного КЗ, А;
- Кф = 0,95 – коэффициент формы;
- Красп. = 1,0 – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников.
8. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ по формуле 18 [Л1, с.11]:
- l = 1,0 м – длина пролета, м;
- η = 1,0 – коэффициент динамической нагрузки;
- λ = 12 – коэффициент, зависящий от условия закрепления шин;
- W = 4,8*10 -6 м3 – момент сопротивления поперечного сечения шины.
Сравниваем полученное максимальное напряжение в шинах σмах. = 154 МПа с допустимым напряжением материала σдоп. = 137 МПа из таблицы 3. Как видно из результатов расчетов σмах. = 154 МПа > σдоп. = 137 МПа – условие электродинамической стойкости не выполняться .
Читайте также: Датчики давления в шинах хендай соната 2019
Поэтому для снижения напряжения в материале шин необходимо уменьшить длину пролета.
9. Определяем наибольшую допустимую длину пролета, м:
Принимаем длину пролета l = 0,9 м.
10. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ, с учетом длины пролета l = 0,9 м.
Условие электродинамической стойкости выполняется: σмах. = 125 МПа
где: Fразр. = 20000 Н — минимальная механическая разрушающая сила на изгиб, принимается по каталогу на изолятор.
Выбранные шины и изоляторы удовлетворяют условию электродинамической стойкости, с длиной пролета l = 0,9 м.
1. ГОСТ Р 52736-2008 – Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания.
Видео:НИЗКОПРОФИЛЬНЫЕ ШИНЫ ЭТО ДОЛЖЕН ЗНАТЬ КАЖДЫЙ АВТОМОБИЛИСТСкачать
Пример выбора жестких шин 10 кВ
Для питания ЗРУ-10 кВ требуется выбрать и проверить сечение сборных шин 10 кВ от силового трансформатора мощностью 16 МВА.
- Максимальный трехфазный ток КЗ на шинах 10 кВ – Iк.з = 9,8 кА;
- Силовой трансформаторов типа ТДН-16000/110-У1 загружен на 60%.
Согласно ПУЭ 7-издание п.1.3.28 проверку по экономической целесообразности не выполняют, поэтому выбор шин будет выполняться только по длительно допустимому току (ПУЭ 7-издание п.1.3.9 и п.1.3.22).
Проверку шин производят на термическую и электродинамическую стойкость к КЗ (ПУЭ 7-издание п.1.4.5).
Видео:Ширина шин и рысканье автомобиляСкачать
1. Выбор шин по длительно допустимому току
Выбор шин по длительно допустимому току (по нагреву) учитывают не только нормальные, но и послеаварийные режимы, а также режимы в период ремонтов и возможного неравномерного распределения токов между секциями шин [Л2, с.220].
1.1 Определяем ток нормального режима, когда трансформатор загружен на 60%:
- Sн.тр-ра = 16000 кВА – номинальная мощность трансформатора ТДН-16000/110-У1;
- Uн.=10,5 кВ – номинальное напряжение сети;
1.2. Определяем максимальный рабочий ток, когда один из трансформаторов перегружен на 1,4 от номинальной мощности (утяжеленный режим):
По таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание) определяем допустимый ток для однополосных алюминиевых шин прямоугольного сечения 80х8 мм с допустимым током Iдоп.о = 1320 А.
1.3. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х8 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:
Iдоп.о =1320 А –длительно допустимый ток полосы при температуре шины θш = 70 °С, температуре окружающей среды θо.с = 25 °С и расположения шин вертикально (на ребро), определяемый по таблице 1.3.31 (ПУЭ 7-издание);
k1 — поправочный коэффициент при расположении шин горизонтально (плашмя), согласно ПУЭ 7-издание п. 1.3.23, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм. Принимаем k1 = 0,92 (так как шины будут расположены плашмя).
k2 – поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды (воздуха) θо.с отличной от 25 °С, определяемый по ПУЭ 7-издание таблица 1.3.3. Принимаем k3 = 0,94 с учетом, что среднеемесячная температура наиболее жаркого месяца равна +30 °С.
Читайте также: Tourador шины что за бренд
Принимаем сечение шин 80х10 мм, с допустимым током Iдоп.о =1480 А.
1.4. Определяем длительно допустимый ток для прямоугольных шин сечением 80х10 мм с учетом поправочных коэффициентов по формуле 9.11 [Л1, с.170]:
Принимаем шины марки АД31Т1 сечением 80х10 мм.
Видео:Ширина шины: какая лучше? Простой способ выбратьСкачать
2. Проверка шин на термическую устойчивость
2.1. Определяем тепловой импульс, который выделяется при токе короткого замыкания по выражению 3.85 [Л2, с.190]:
- Iп.0 = 9,8 кА – начальное действующее значение тока КЗ на шинах 10 кВ.
- Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Для ориентировочных расчетов значение Та определяем по таблице 3.8 [Л2, с.150]. Для трансформатора мощность 16 МВА, принимаем Та = 0,04. Если же вы хотите более точно рассчитать значение Та, можете воспользоваться формулами, представленными в пункте 6.1.4 ГОСТ Р 52736-2007.
2.1.1. Определяем полное время отключения КЗ по выражению 3.88 [Л2, с.191] и согласно пункта 4.1.5 ГОСТ Р 52736-2007:
tоткл.= tр.з.+ tо.в=0,1+0,07=0,18 сек.
- tр.з. – время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 сек (АПВ – не предусмотрено).
- tо.в – полное время отключения выключателя выбирается из каталога, равное 0,07 сек.
2.2. Определяем минимальное сечение шин по термической стойкости при КЗ по выражению 3.90 [Л2, с.191]:
где: С – функция, значения которой приведены в таблице 3.14. Для алюминиевых шин С = 91.
Как мы видим ранее принята алюминиевая шина сечением 80х10 мм – термически устойчива.
Видео:Что такое силовая неоднородность?Скачать
3. Проверка шин на электродинамическую устойчивость
- Ударный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ — iуд = 24,5 кА;
- Шины выполнены из алюминиевого сплава марки АД31Т1 сечением 80х10 мм, расположены горизонтально в одной плоскости (плашмя) и имеют восемь пролетов.
- Длина пролета — l = 0,9 м;
- Расстояние между осями проводников — а= 0,27 м (расположение шин см.рис. 2а ГОСТ Р 52736-2007);
- Толщина шины — b = 10 мм = 0,01 м;
- Высота шины — h = 80 мм = 0,08 м;
3.1. Определяем момент инерции J и момент сопротивления W по расчетным формулам согласно таблицы 4 ГОСТ Р 52736-2007:
3.2. Определяем частоту собственных колебаний для алюминиевой шины по выражению 4.18 [Л2, с.221]:
где: S = 800 мм 2 = 8 см 4 – поперечное сечение шины 80х10 мм.
Если же у вас медные шины, то частоту собственных колебаний определяют по выражению 4.19 [Л2, с.221]:
В случае, если частота собственных колебаний больше 200 Гц, то механический резонанс не возникает. Если f0 200 Гц, поэтому расчет можно вести без учета колебательного процесса в шинной конструкции [Л2, с.221].
3.3. Определяем наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ по выражению 3.74 [Л2, с.221]:
- а = 0,27 м — расстояние между осями проводников (фазами), м;
- iуд. = 24,5*103 А – ударный ток трехфазного КЗ, А;
- Если расстояние между фазами а > 2*(b+h) > 2*(0,01+0,08); а = 0,27 м > 0,18 м, то в этом случае коэффициент формы kф = 1,0 [Л2, с.221];
Читайте также: Шины для хендай солярис r16 размер
3.4. Определяем максимальную силу, действующую на шинную конструкцию при трехфазном КЗ, данное значение нам понадобиться для проверки опорных изоляторов на механическую прочность [Л2, с.227]:
- l = 0,9 м – длина пролета, м;
- kп – поправочный коэффициент на высоту шины, если она расположена на ребро см. рис.4.8. В данном примере шины расположены горизонтально (плашмя), поэтому kп = 1,0:
где: Hиз. – высота изолятора.
Дальнейший расчет шинной конструкции в части выбора опорных изоляторов представлен в статье: «Выбор опорных изоляторов для шинного моста 10 кВ».
3.5. Определяем максимальное напряжение в шинах при трехфазном КЗ, возникающее при воздействии изгибающего момента по выражению 4.20 [Л2, с.222]:
- l = 0,9 м – длина пролета, м;
- W = 10,7 см 3 – момент сопротивления поперечного сечения шины, определенный ранее.
3.6. Сравниваем полученное максимальное напряжение в шинах σрасч. = 2,91 МПа с допустимым напряжением материала σдоп. = 137 МПа из таблицы 3 ГОСТ Р 52736-2008.
Обращаю ваше внимание, что сравнивается максимальное напряжение в шинах с допустимым напряжением в материале жестких шин, а не с допустимым напряжением в области сварного соединения, согласно ГОСТ Р 52736-2008 пункт 5.3.1 и ПУЭ 7-издание пункт 1.4.15.
Как видно из результатов расчетов σрасч. = 2,91 МПа Вывод:
Выбранные шины марки АД31Т1 сечением 80х10 мм удовлетворяют условию электродинамической стойкости, с длиной пролета l = 0,9 м.
- Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Том I. А.А. Федоров, 1986 г.
- Электрооборудование станций и подстанций. Второе издание. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. 1980 г.
- ГОСТ Р 52736-2008 – Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания.
Поделиться в социальных сетях
Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal» .
Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.
Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.
В данной статье будет рассматриваться выбор кабеля (провода) по нагреву при повторно-кратковременном.
В данном примере нужно выбрать сечение гибких шин для питания ЗРУ-10 кВ от силового трансформатора типа.
В данной статье будет рассматриваться пример расчета реактивной мощности воздушной линии напряжением 10.
Требуется определить потери активной и реактивной мощности в автотрансформаторе типа АТДЦТН-125000/220/110.
Требуется определить относительную величину потери напряжения автотрансформатора типа АТДЦТН-125000/220/110.
Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
📸 Видео
Провода, токопровод, шиныСкачать
Понимание сопротивления качению!Скачать
Динамическая балансировка колёс.Скачать
Технарь. Как оптимизировать дисбаланс диска шиной Режим Opt при балансировке колеса на станках СТОРМСкачать
Левые и правые шины. Асимметричные и направленные. Разница?Скачать
Накачка шин азотом. Есть ли смысл накачивать азотом?Скачать
Реактивная мощность за 5 минут простыми словами. Четкий #энерголикбезСкачать
Важность скольжения шинСкачать
Что будет если изменить размеры шины и КАК это повлияет на разгонСкачать
Как ВЕС И РАЗМЕР КОЛЕС влияет на РАЗГОН на СЛАБОМ АВТОМОБИЛЕ. ЛЕГКИЕ диски против ТЯЖЕЛЫХ.Скачать
Что такое силовая неоднородность шины и какие методы борьбы с ней есть в современном мире!Скачать
А вы знали что обозначает этот индикатор на шинах 🔺Скачать
Динамическая балансировкаСкачать
ТЕСТ КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ МАСЛА. Такой добавки я ещё не видел. Изобретателям надо дать Нобелевскую премиюСкачать
Какая твердость по ШОРУ у автошины? Как сделать шину мягче? Обучение для специалистов шиномонтажа.Скачать
16-2 Динамическая устойчивость простейшей электропередачиСкачать
