Сечение шин для трансформатора 1000 ква

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:Котика ударило током, 10 т. ВольтСкачать

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.

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:Как определить сечение провода.Скачать

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:разборка трансформатора тмз630Скачать

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]:

Читайте также: Шины для лифан солано размер

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];

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.

1. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Том I. А.А. Федоров, 1986 г.
2. Электрооборудование станций и подстанций. Второе издание. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. 1980 г.
3. 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.

Видео:Реактивная мощность за 5 минут простыми словами. Четкий #энерголикбезСкачать

Выбор сечения прямоугольных шин по ПУЭ

При проектировании распределительных устройств в трансформаторных подстанциях, многие проектные организации закладывают заниженное сечение шин.

Вот некоторые неточности

По новым правил ПУЭ (издание 5) на ток свыше 2000А нулевая шина допускается на половину сечения фазной шины, но верно ставить всегда такое же сечение шины как и все. Для подбора шины смотрите рисунок.

Обслуживающие организации хотят видеть по высокой стороне на 6 – 10кВ медную ошиновку. Мы считаем, что это излишне. Да, алюминий (шина АД31) со временем, через 30 лет потеряет свои первоначальные качества в отличии от медной. Но, принимая участие в тендерах, все хотят удешевить комплектацию и закладывают алюминий.

В этом нет ничего «криминального». Заказчик трансформаторной подстанции сам считает, что ему выгодно. При государственном финансировании (в тендерах) при изготовлении во многих подстанциях и на высокой и на низкой стороне устанавливают алюминий.

Алюминий в три раза дешевле меди.

Эксплуатанты-энергетики бетонных, на сэндвич-панелях КТП ленятся проводить подтяжку болтовых креплений шин и заказывают только медь. Но это ошибочно апеллировать к условиям материала шины. Подтягивать во время остановки производства нужно всегда! Но есть способ избежать болтовых соединений – аргоновая сварка алюминиевых шин.

Читайте также: Нормы пробега автомобильных шин в украине

Плюсы выбора шины со сваркой в аргоновой среде

• красивый внешний вид;
• отсутствие ослабления контакта.

• неизвестно насколько плотно заварил сварщик две шины, отсюда перегрев на швах;
• неплотное примыкание шин;
• бывает больше измерительных приборов в шкафу и для их демонтажа стоит устанавливать шины с болтовым соединением.

C уважением к Вам и Вашей работе, гл.энергетик Сергеев В.А.

Комментарии

Добрый день! Все же в последнее время идет тенденция установки и медной шины по высокой стороне. Особенно это любят военные.

Да, спасибо за дополнение. Если в ТЗ указана медь, то ставим медь. Не хотелось бы потом менять шины где-нибудь на Севере с мишками, если отступим от проекта.

Видео:Как рассчитать нагрузку кабеля быстро и правильно? Какую нагрузку выдерживают кабеля?Скачать

Трансформаторные подстанции высочайшего качества

Видео:Трансформатор СССР 400 / 10, Куча Меди, Медный Лом, Цветные Металлы, Медь. Transformer copper wireСкачать

с нами приходит энергия

develop@websor.ru

Видео:Ошиновка силовой сборки 0,4 кВ. Установка перемычек на шины.Скачать

Шины распределительных устройств

Одним из главных элементов распределительного устройства являются шины, которые делятся на главные (сборные) и ответвительные и изготовляются из меди, алюминия или его сплавов и стали. Шины выполняют плоскими и устанавливают плашмя или на ребро. Сечение шин выбирают в зависимости от тока нагрузки с проверкой устойчивости току к. з. Учитывают также способ крепления шин. Так, в распределительном пункте, рассчитанном на мощность до 7600 кВА при напряжении 6 кВ и до 12000 кВА при напряжении 10 кВ, размер сборных шин из алюминия должен быть не менее 60 х 8 мм, в трансформаторной подстанции — 40 х 4 мм.
Соединения шин между собой и с выводами аппаратов могут быть разборными и неразборными. К разборным относят болтовые, винтовые и соединения, сжимаемые накладками (допускающие разборку без разрушения отдельных частей), к неразборным — цельнометаллические соединения, выполненные сваркой, пайкой или опрессовкой. Линейные соединения шин, как правило, выполняют неразборными.
В распределительных устройствах городских электрических сетей в основном применяют алюминиевые шины, для их соединения которых используют электросварку — в среде инертного газа (аргонно-дуговая сварка).
Установившаяся температура нагрева контактных и цельнометаллических соединений выводов аппаратов с внешними проводниками из меди, алюминия и их сплавов при номинальном режиме не должна быть выше 95 °С в установках на напряжение до 1 кВ и 80 °С в установках напряжением выше 1 кВ. При покрытии контактной поверхности кадмием, оловом, никелем или цинкооловянистым сплавом допускается повышение температуры на 10 °С. При прохождении токов к. з. температура нагрева не должна превышать 200 °С у соединений алюминиевых проводников и алюминиевых проводников с медными и 300 °С — у соединений медных проводников.
Электрическое сопротивление сварных и паяных контактных соединений должно оставаться неизменным; для разборного контакта в условиях эксплуатации допускается увеличение сопротивления в 1,5 раза по сравнению с начальным.
Однополосные шины устанавливают обычно плашмя и закрепляют непосредственно на головке опорного изолятора с условием свободного перемещения полос вдоль их оси при нагреве токами нагрузки и к. з. В однополосных шинах отверстия для крепежных болтов в пролете и торцах делают овальными, а под головки болтов подкладывают пружинящие шайбы.
Выводы аппаратов изготовляют из меди, алюминия и их сплавов; при токе до 40 А они могут быть стальными. Контактные соединения в зависимости от области применения подразделяются на три класса. К 1-му классу относят контактные соединения цепей, сечение проводников которых выбирают по длительно допустимому току, к 2-му классу — контактные соединения цепей, сечение проводников которых выбирают по механической прочности, потере и отклонению напряжения (цепи управления, сигнализации, измерения), к 3-му классу — контактные соединения цепей с электротехническими устройствами, работа которых связана с выделением большого количества теплоты (резисторы, нагревательные элементы).

Контактные соединения силовых цепей выполняют 1-го класса. В зависимости от материала соединяемых проводников и климатического исполнения, а также категории размещения электрооборудования разборные контактные соединения выполняют с применением средств стабилизации электрического сопротивления и без них.
Неразборные контактные соединения шин с плоскими выводами показаны на рис. 1 а, а со штыревыми выводами — на рис. 2 а.
Разборные контактные соединения шин с плоскими выводами выполняют: без средств стабилизации электрического сопротивления с помощью стальных крепежных изделий (рис. 1 6, в); со средствами стабилизации электрического сопротивления с помощью крепежных изделий из цветного металла (рис. 1, г, д) или стальными крепежными изделиями с использованием тарельчатых пружин (рис. 1 е) либо с применением переходных деталей — медно-алюминиевых пластин МА (рис. 1, ж) или пластин из твердого алюминиевого сплава. В переходных деталях соединение меди с алюминием осуществляют цельнометаллическим способом, т. е. сваркой или пайкой.

Разборные контактные соединения шин со штыревыми выводами выполняют с помощью гаек — стальных, медных или латунных (рис. 2 6, в, г) и с применением переходных деталей — медно-алюминиевых пластин МА (рис. 2 д) либо пластин из твердого алюминиевого сплава.
Разборные контактные соединения шин из меди и ее сплавов, твердого алюминиевого сплава с плоскими выводами, изготовленными из тех же материалов, что и шины, для всех значений рабочих токов выполняют с помощью стальных крепежных изделий (см. рис. 1 6, в), со штыревыми выводами из меди или латуни с помощью стальных, медных или латунных гаек (рис. 2 6, в, г).
Разборные контактные соединения шин из алюминия с плоскими выводами из меди и ее сплавов, твердого алюминиевого сплава или алюминия выполняют в соответствии с рис. 1 г — ж для всех значений рабочих токов, а со штыревыми выводами из меди или латуни — в соответствии с рис. 2 6, в, г для рабочих токов до 630 А и с рис. 2 д для рабочих токов более 630 А.

Рис. 1. Контактные соединения проводников с плоскими выводами аппаратов

а — сварное, б — с контргайкой, в — с пружинной шайбой, г — с крепежом из цветного металла и контргайкой, д — с крепежом из цветного металла и пружинной шайбой, е — с тарельчатой пружиной, ж — с переходной медно-алюминиевой пластиной; 1 -вывод, 2 — шина (наконечник), 3, 6, 9, 11-шайбы (стальная, пружинная разрезная, из цветного металла и стальная увеличенная), 4, 7 — болты (стальной и из цветного металла), 5, 8 — гайки (стальная и из цветного металла), 10 — тарельчатая пружина, 12 — медно-алюминиевая пластина

Рис. 2. Соединения проводников со штыревыми выводами аппаратов

а — сварное, б, в, г, д — контактные (б — из меди или твердого алюминиевого сплава, в, г — из алюминия, д — из алюминия через переходную медно-алюминиевую пластину); 1 — шина (наконечник) из алюминия, 2, 3, 7, 9 — выводы (штыревой, из меди или латуни, из меди и из латуни), 4, 6 — гайки (стальная и из меди или латуни), 5 — шина (наконечник) из меди или твердого алюминиевого сплава, 8 — стальная шайба, 10 — медно-алюминиевая пластина

Болты, гайки, шайбы и пружины, изготовляемые из стали и применяемые для крепления контактных соединений, имеют антикоррозионное покрытие кадмием или цинком. При выполнении соединений заводские отверстия в выводах аппаратов нельзя рассверливать.
Шины в распределительных устройствах окрашивают для защиты от окисления (коррозии), облегчения распознавания отдельных фаз шин и улучшения их охлаждения. Болтовые контактные соединения и участки шин, предназначенные для присоединения временного заземления, не окрашивают. Фазы шин РУ должны соответствовать фазам трансформатора или генератора центра питания. Так, фаза L1 в РУ должна быть присоединена через кабели к выводу фазы L1 генератора и трансформатора центра питания, так же должны быть присоединены фазы L2 и L3. Порядок чередования фаз в распределительном устройстве называют фазированием РУ.
Правилами устройства электроустановок предусмотрено определенное расположение и окрашивание сборных шин в РУ. При вертикальном расположении верхнюю шину L1 окрашивают в желтый, среднюю L2 — в зеленый, нижнюю L3 — в красный цвет, при горизонтальном расположении шину L1 наиболее удаленную от персонала, — в желтый, среднюю L2 — в зеленый, а ближайшую к персоналу L3 — в красный цвет; ответвления от сборных шин окрашивают: левое — в желтый, среднее — в зеленый, правое — в красный цвет.

Ремонт шин

Ремонт шин заключается во внешнем осмотре шин и проверке контактных соединений.
При болтовом соединении шин проверяют: затяжку болтов (гаечным ключом от руки, без дополнительных рычагов); плотность прилегания контактных поверхностей (щупом толщиной 0,02 мм и шириной 10 мм, который не должен проходить на глубину более 5 — 6 мм). При обнаружении поврежденного контакта его поверхности обрабатывают грубым напильником, зачищают стальной щеткой и надежно сболчивают.
Сварные соединения шин или соединения, выполненные давлением, простукивают молотком, после чего просматривают, не появились ли трещины в местах соединений. Проверка контактных соединений заключается также в контроле за температурой контакта в процессе эксплуатации. Контроль осуществляется с помощью термопленочных указателей, термосвечой или пирометра. Наибольшая допустимая температура нагрева шин 70 °С, контактных соединений 80 °С.

• 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

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/sechenie-shin-dlya-transformatora-1000-kva

  📹 Видео

  Как правильно установить и подключить трансформаторы токаСкачать

  

  2-КТП Комплектная трансформаторная подстанцияСкачать

  

  Как из 220 получается 380 вольт? Очень просто! Смотрите #энерголикбез. Самое простое объяснение.Скачать

  

  Устройство силового трансформатора 6/0.4 киловольт. Изоляторы, расширительный бачок, радиаторы.Скачать

  

  ***Щит учёта на 150 кВт с трансформаторами тока! ВРУ 150 кВт! Сами сдаём инспектору МОЭСК!Скачать

  

  ПРОСТЫМ ЯЗЫКОМ: Что такое трансформатор?Скачать

  

  [11] Дифференциальные защиты №1Скачать

  

  Логическая защита шин. Принцип действия и особенностиСкачать

  

  Простейший расчет силового трансформатора (САМОДЕЛ)Скачать

  

  Конструкция сухого силового трансформатораСкачать

  

  1000 Ампер из 5 ? Проверка и тест, подключаем трансформатор тока наоборот.Скачать

  

  Расчет и намотка сетевого трансформатора (Ака Касьян)Скачать

  

  Дифференциальная защитаСкачать