Главная страница
Навигация по странице:

  • 2 Проверка и выбор оборудования тяговой подстанции подлежащей реконструкции Проверочный расчет токоведущих частей (проводников)

  • 2.1.1 Проверочный расчет гибких проводников в открытых РУ

  • 2.1.2 Проверочный расчет жестких проводников в закрытых РУ переменного тока

  • диплом. Федотов М.А. Дипломный проект тема Реконструкция распределительного устройства 3,3 кВ с выбором схемы вольтодобавочного устройства


    Скачать 0.66 Mb.
    НазваниеДипломный проект тема Реконструкция распределительного устройства 3,3 кВ с выбором схемы вольтодобавочного устройства
    Анкордиплом
    Дата16.05.2022
    Размер0.66 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаФедотов М.А.docx
    ТипДиплом
    #532431
    страница4 из 10
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

    1.5.1 Расчет максимальных рабочих токов в РУ постоянного тока
    Максимальный рабочий ток участка присоединения выпрямителя
    (1.38)


    где I



    номинальный ток вентильной обмотки преобразовательного трансформатора.

    Максимальный рабочий ток участка присоединения преобразователя


    Максимальный рабочий ток ввода
    (1.39)


    где IdН



    номинальный ток преобразователя.

    Максимальный рабочий ток ввода

    Максимальный рабочий сборных шин
    (1.40)


    где IdТП



    заданный выпрямленный ток подстанции, вычисленный по (1.11) и равный 3151,5 А.

    Максимальный рабочий сборных шин

    Максимальный рабочий сборных шин фидеров контактной сети
    (1.41)
    Максимальный рабочий ток сборных шин фидеров контактной сети

    Максимальный рабочий ток фидера обратного тока
    (1.42)
    Максимальный рабочий ток фидера обратного тока

    Результаты вычислений максимальных рабочих токов приведены таблице 1.6.

    Таблица 1.6 – Максимальные мощности и рабочие токи в элементах распределительного устройства транзитной тяговой подстанции П

    Элемент РУ

    SМАХ, кВА

    IР МАХ

    РУ 110 кВ

    Ввод и перемычка

    66420

    355

    Участок присоединения понизительного трансформатора

    25000

    134

    РУ 10 кВ

    Ввод и сборные шины

    12263

    721,35

    1-ый фидер НТП

    235,32

    13,84

    2-ой фидер НТП

    559,5

    32,9

    3-ий фидер НТП

    235,32

    13,84

    4-ый фидер НТП

    282,7

    16,63

    5-ый фидер НТП

    247,33

    14,55

    Участок присоединения ТСН

    400

    23,09

    Участок присоединения тягового трансформатора

    11400

    670,6

    РУ 3,3 кВ

    Участок присоединения преобразователя

    ̶

    2610

    Ввод

    ̶

    3150

    Сборные шины

    ̶

    3150

    Фидер к/сети

    ̶

    2100

    Фидер обратного тока

    ̶

    3150


    2 Проверка и выбор оборудования тяговой подстанции подлежащей реконструкции


      1. Проверочный расчет токоведущих частей (проводников)


    2.1.1 Проверочный расчет гибких проводников в открытых РУ
    В качестве токоведущих частей в РУ-110 кВ применяются гибкие сталеалюминевые провода круглого сечения марки АС.

    Сечение проводов для ОРУ определяется исходя из условия

    (2.1)


    где Iдоп



    максимально допустимый ток проводника выбранного сечения;

    IРmax



    максимальный рабочий ток данного элемента РУ.

    По условию механической прочности сечение проводов ОРУ требуется принимать не менее 50 , а по условию коронирования сечение проводов на напряжение 110 кВ должно быть не менее 70 .

    Выбранные сечения проводов вводов питающего напряжения подстанции необходимо проверить по экономической плотности тока. Сечения проводов требуется определять исходя формулы
    (2.2)


    где jэк



    нормированное значение экономической плотности тока (для сталеалюминевых неизолированных проводов и шин принимается 1,3

    Для ввода ОРУ-110 кВ при IР max = 355 А по условию (3.1) выбираем провод марки АС-120 с Iдоп = 390 А  , по условию механической прочности и по условию коронирования так же выбираем провод АС-120. По экономической плотности тока сечение провода должно быть равно

    В реальности на вводах ОРУ-110 кВ модернизируемой тяговой подстанции используются гибкие сталеалюминевые провода круглого сечения марки АС-300 с Iдоп =690 А,  которые удовлетворяют всем необходимым требованиям, следовательно, остаются для дальнейшей эксплуатации.

    Остальные провода проходят проверку аналогичным образом. Результаты занесены в таблицу 2.1.
    Таблица 2.1 – Результаты проверки гибких проводников

    Элемент

    РУ

    По

    По механи-

    ческой

    плотности

    тока

    По коро-

    ниро-

    ванию

    По экономи-

    ческой плот-

    ности тока

    Уста-новлен-ное

    сечение

    IР max, А

    Сечение

    Ввод

    ОРУ-110 кВ

    355

    АС-120

    АС-120

    АС-120

    АС-300

    АС-300

    Перемычка

    ОРУ-110 кВ

    355

    АС-120

    АС-120

    АС-120

    АС-300

    АС-300

    Участок присоединения понизительного трансформатора

    134

    АС-25

    АС-50

    АС-70

    АС-120

    АС-120



    2.1.2 Проверочный расчет жестких проводников в закрытых РУ переменного тока
    Во всех закрытых распределительных устройствах в качестве токоведущих частей используют однополосные или двухполосные жесткие алюминиевые проводники прямоугольного сечения (шины) марки АДО .

    Сечение алюминиевых проводников прямоугольного сечения для ЗРУ так же определяется исходя из условия (2.1).

    При выборе алюминиевых проводников прямоугольного сечения требуется определиться с их расположением в распределительном устройстве. Они могут быть расположены «на ребро» (рисунок 3.1 а) или «плашмя» (рисунок 2.1 б)


    Рисунок 2.1 – Расположение жестких проводников «на ребро» (а) и

    «плашмя» (б)
    При расположении проводников «плашмя», их допустимый ток уменьшается
    h ≤ 60мм – Iдоп= 0,95 Iдоп, (2.3)

    h ≥ 60мм –Iдоп= 0,92 Iдоп, (2.4)
    Жесткие токоведущие части ЗРУ переменного тока проходят проверку на электродинамическую и электротермическую стойкости .

    Для проверки на электродинамическую стойкость, в первую очередь находим наибольший изгибающий момент М, действующий на проводник
    (2.5)


    где iу



    ударный ток короткого замыкания в данном РУ, кА;

    l



    расстояние между осями изоляторов, примем равным 1м;

    а



    расстояние между осями проводников разных фаз, примем равным 0,25м.

    Далее определяется момент сопротивления сечения проводника относительно оси инерции, перпендикулярной плоскости их расположения.

    При расположении проводника «на ребро»
    (2.6)
    При расположении «плашмя»
    (2.7)


    где b, h



    толщина и высота прямоугольного проводника, мм.

    Затем вычисляется наибольшее расчетное механическое напряжение в материале по выражению
    (2.8)
    Проверка жестких проводников на электродинамическую стойкость заключается в том, чтобы соблюдалось неравенство
    (2.9)


    где



    допустимое механическое напряжение материала проводника, для алюминия принимается равным 65 МПа.

    Для проверки жестких проводников на термическую стойкость найдем сечение выбранных проводников

    (2.10)
    Найдем полный тепловой импульс тока короткого замыкания
    (2.11)


    где



    суммарное значение периодического тока короткого замыкания в нулевой момент времени, А;

    tзащmax



    максимальное время действия релейной защиты (если это время не известно, то его можно принять равным 1,5 с, что соответствует времени срабатывания вторых ступеней резервных защит);

    tсв



    собственное время отключения выключателя, примем 0,1 с;

    tг



    время гашения дуги, можно принять равным 0,05 с;

    TA



    постоянная времени, можно принять равным 0,05 с.

    Далее определим минимальное сечение проводников, которые могут выдержать термическое действие тока КЗ
    (2.12)


    где С



    коэффициент, равный для алюминиевых проводников 90, А∙с1/2/мм2.

    Проводник будет термически стоек, при условии, что выбранное сечение жестких проводников больше или равно минимальному, то есть
    (2.13)
    Произведем выбор шин для ввода и сборных шин РУ-10 кВ.

    Согласно условию (3.1) для ввода и шин РУ-10 кВ выбираем однополосный проводник марки АДО 50 6 (h=50 мм, b=6 мм) с Iдоп =740 А расположенный «плашмя». Посколькуh=50<60 мм то Iдоп по выражению (2.3).

    Условие (2.1)

    

    Условие соблюдается.

    Проверим выбранный проводник на электродинамическую стойкость.

    С этой целью вычислим изгибающий момент по выражению (2.5)

    Вычислим момент сопротивления сечения проводника при расположении его «плашмя» по выражению (3.7)

    Определим наибольшее расчетное механическое напряжение в материале по выражению (3.8)



    Поскольку полученное значение удовлетворяет условию, для ввода и сборных шин РУ-10 кВ применяем однополосный проводник типа АДО 50 6 и располагаем его «плашмя».

    Выполним проверку проводника на термическую стойкость. По выражению (3.10) вычислим сечение данного проводника

    По выражению (2.11) найдем полный тепловой импульс тока короткого замыкания

    Вычислим минимальное сечение проводников, которые могут выдержать термическое действие тока короткого замыкания по выражению (2.12)



    Поскольку условие (3.13) выполняется, проводник АДО 50 6 проходит проверку на термическую стойкость. Именно этот проводник используется на вводах и сборных шинах РУ-10 кВ модернизируемой тяговой подстанции.

    Для остальных присоединений проверка проводников осуществляется аналогичным образом.

    Результаты проверки проводников в закрытом РУ переменного тока занесены в таблицу 2.2.
    Таблица 2.2 – Результаты проверки шин ЗРУ переменного тока

    Элемент РУ

    По

    По электро-

    динамической стойкости

    По термической стойкости

    Установленное сечение

    Ввод и сборные шины РУ-10 кВ

    АДО 50 6

    АДО 50 6

    АДО 50 6

    АДО 50 6

    «плашмя»

    1-ый фидер НТП РУ-10 кВ

    АДО 15 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    2-ой фидер НТП РУ-10 кВ

    АДО 15 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    3-ий фидер НТП РУ-10 кВ

    АДО 15 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    4-ый фидер НТП РУ-10 кВ

    АДО 15 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    5-ый фидер НТП РУ-10 кВ

    АДО 15 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    Участок присоединения ТСН 10 кВ

    АДО 51 3

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 40 4

    «плашмя»

    Участок присоединения тягового трансформатора

    АДО 50 6

    АДО 30 4

    АДО 40 4

    АДО 50 6

    «плашмя»


        1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


    написать администратору сайта