Методические указания к курсовому проектированию по курсу Проектирование систем электрификации идипломному проектированию по курсу
 Скачать 3.43 Mb.
|
|
Согласно таблице наибольшую нагрузку несет трансформатор тока фазы А ТА1А. Номинальное значение сопротивления нагрузки вторичной обмотки ТТ типа ТПШЛ-10, класса точности 0,5 равна 0,8 Ом. Исходя из допустимой величины полного сопротивления нагрузки Z2НОМ вторичной обмотки ТТ определяем необходимое расчетное сечение соединительных проводов: SПР =LРАСЧ / RСПР = 1,73 3 0,0175 / 0,543 = 0,167, мм2 где LРАСЧ = L3 при схеме соединения ТТ в неполную звезду; L — расстояние от ТТ до места установки приборов, принимаемое равным 3 м при установке их в ячейке выключателя; р = 0,0175 [ Ом мм2/м ] — удельное сопротивление медного провода. Тогда расчетное полное сопротивление нагрузки Z2 вторичной обмотки трансформатора тока: Z2 = ZПР +RС ПР + ZК = 0,8 + 0,157 + 0,1 = 0,543. Ом Выбираем SПР = 2,5 мм2, минимально допустимое по условиям механической прочности. Сопротивление соединительных проводов: RСПР РАСЧ =LРАСЧ / SПР = 1,73 3 0,0175 / 2,5 = 0,036 Ом. Расчетная полное сопротивление нагрузки вторичной обмотки ТТ: Z2Р = ZПР +RР С ПР + ZК = 0,157 + 0,036 + 0,1 = 0,293 Ом. Условия выбора, расчетные данные и номинальные параметры ТТ приведены в таблице 11.10. Таблица 11.10 – Параметры трансформаторов тока ТПШЛ-10(Т) – 2000 / 5
Трансформаторы тока удовлетворяют требованиям сетевой нагрузки. Трансформаторы напряжения. Трансформаторы напряжения (ТН) выбираются по: номинальному напряжению и классу точности при данной вторичной нагрузке. Суммарная мощность, потребляемая измерительными приборами, присоединенными к ТН, приведена в таблице 11.12. Таблица 11.12 Суммарная мощность, потребляемая измерительными приборами, присоединенными к ТН
Устанавливаем трехфазный пятистержневой трансформатор напряжения типа НТМИ-10, класса точности 0,5, обеспечивающий необходимую мощность, потребляемую измерительными приборами. Трансформатор напряжения присоединяем к шинам РП через плавкие предохранители типа ПКТ-10. Условия выбора, расчетные данные и номинальные параметры ТН приведены в таблице 11.13. Таблица 11.13 – Параметры трансформатора напряжения НТМИ-10-66 У3
Трансформатор напряжения удовлетворяет требованиям сетевой нагрузки. Шины распределительной подстанции. Выбор и проверку шин РП выполняем по максимальному рабочему току IМАХ Р , термической стойкости SТСТ , допустимому напряжению в шине [ Д ] на изгиб с учетом возможности появления механического резонанса. Длительно допустимый ток IДОП для шин определяем из выражения: IДОП =k1 k2 k3 IДОП ; где IДОП длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины 70 'С, температуре воздуха 25 °С и расположении шин вертикально; k1 = 0,95 поправочный коэффициент для горизонтальных шин ; k2 = 1 коэффициент для многополосных шин; k3 = 1 поправочный коэффициент при температуре воздуха, отличающейся от 25 °С. Выбираем окрашенные однополосные шины (алюминиевые, прямоугольного сечения) сечением SШ = 50 5 = 250 [ мм2 ], расположенные горизонтально, с длительно допустимым током IДОП = 665 [ А ], Находим длительно допустимый ток IДОП шин РП : IДОП =k1 k2 k3 IДОП = 0,95 1 1 665 = 632. [ А ] Минимальное допустимое сечение шин по термической стойкости к токам короткого замыкания определяем по формуле: SШ ТСТ МИН = tП I , где (Аl) = 11 термический коэффициент устойчивости шин из алюминия; Находим допустимое сечение шин по термической стойкости SШ ТСТ МИН = tП I = 11 1,25 12 = 148. [ мм2 ] Расчетное напряжение в шине на изгиб определяем по формуле: РАСЧ = F L2 / 10W, где F = 0,176 I2УД / a = 0,176 29,72/ 25 = 6,23 сила взаимодействия между шинами разных фаз, [ Н ]; L = 90 расстояние между опорными изоляторами, [ см ]; W = (bh2 / 6 ) = 0,552 / 6 = 2,1 [см3]момент сопротивления сечения; bи h ширина и высота шины, [ см ]. арасстояние между осями фазных шин, принимаемое равным 250 мм; IУД ударный ток короткого замыкания. Тогда, расчетное напряжение РАСЧ в шинах на изгиб: РАСЧ = F L2 / 10W = 6,23 902/( 10 2,1) = 2403 [ Н/см2 ] = = 24 [ Н/мм2 ] [ Д ] = 70 [Н/мм2] Для более полной оценки принятого сечения шин и их расположения учитываем дополнительную механическую нагрузку, появляющуюся в результате возникновения резонанса в ошиновке при определенных размерах ее выполнения. Появление механического резонанса может привести к значительному превышению напряжения на шинах сверх допустимого, в результате чего при коротком замыкании может произойти разрушение шин и изоляторов. Расчетная частота собственных колебаний алюминиевых шин: f C РАСЧ = 5,02 105 b / L2 = 5,02 105 0,5 / 902 = 31, [ Гц ] где b = 0,5 сторона поперечного сечения шины, параллельная направлению колебаний, [ см ]. Частота собственных колебаний f C РАСЧ = 31 [ Гц ] f CЕТИ = 50 [ Гц ] отличается от критических частот: 50 [ Гц ] (частоты сети) и 150 [ Гц ] (третьей гармоники) и, следовательно, собственные колебания не влияют на механические напряжения в шинах. Шинные изоляторы. Устанавливаем шины на изоляторах ОФ–10–375. Наибольшая расчетная нагрузка на опорный изолятор составляет: F РАСЧ = 0,176 I 2УД L / a = 0,176 29,72 90/ 25 = 559 . [ Н ] Допустимая нагрузка F ДОП на головку изолятора составляет 60% разрушающего изолятор усилияF РАЗР = 3750 [ Н ] : F ДОП = 0,6 F РАЗР = 0,6 3750 = 2250 [ Н ] F = 6,23 [ Н ]; РАСЧ = 0,176 I2УД L / a = 0,176 29,72 90/ 25 = 559 . [ Н ] Допустимая нагрузка F ДОП на головку изолятора значительно превышает силу взаимодействия между шинами разных фазF , воздействующую на изоляторы. 11.6 Расчет заземляющего устройства Исходные данные для расчета контурного заземляющего устройства: 1) характеристика установки: электроустановка напряжением UНОМ УСТ = 10 [кВ]. Наибольший ток через заземление при замыканиях на землю на стороне 10 кВ составляет IМАХ З = 1,24 кА; 2) периметр сооружения Р = 60 [ м ]; 3) для вертикальных электродов выбираем равнобокий уголок b x b = 60x60 мм длиной L= 2 м, который погружаем ниже уровня земли на L0= 0,7 м. При таком способе погружения сопротивление заземления относительно стабильно, так как заземлитель соприкасается со слоями грунта, в которых относительно малы изменения влажности и температуры в течение года. В качестве горизонтальных электродов выбираем полосы b x h = 40 х 4 мм, приваренные к верхним концам уголков; 3) грунт в месте сооружения РП — суглинок (удельное сопротивление суглинка 100 Омм; климатическая зона — 3); 4) в качестве естественных заземлителей РП используем железобетонные конструкции сооружений, имеющие надежное соединение с землей с сопротивлением растеканиюRЕ = 0,8 Ом. Используя исходные данные, рассчитаем заземляющее устройство. Для стороны 10 кВ в соответствии с ПУЭ наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением выше 1 кВ и с токами замыкания на землю более. 500 А составляет RЗ= 0,5 Ом. Сопротивление искусственного заземлителя RИ рассчитываем с учетом использования естественного заземлителяRЕ, включенного параллельно: 1/RИ = (1 /RЗ) ( 1/RЕ ) . На основании имеющихся данных: 1/RИ = (1 / 0,5) (1/ 0,8); отсюда, после преобразований::RИ == 1,33 Ом. Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных Р ГОР и вертикальных Р ВЕР заземлителей: Р ГОР = УД k П ГОР ; Р ВЕР = УД k П ВЕР ; где УД = 100 [Омм] рд удельное сопротивление грунта (суглинкf); k П ГОР и k П ВЕР повышающие коэффициенты для вертикальных и горизонтальных электродов для заданной климатической зоны. Повышающие коэффициенты для климатической зоны 3 принимаем равными k П ГОР = 2 для горизонтальных протяженных электродов при глубине заложения 0,8 м и k П ВЕР = 1,4 — для вертикальных стержневых электродов длиной 2—3 м при глубине заложения из вершины 0,5—0,8 м. Расчетные удельные сопротивления: для горизонтальных электродов: Р ГОР = УД k П ГОР = 100 2 = 200 [ Омм ]; для вертикальных электродов: Р ВЕР = УД k П ВЕР = 100 1,4 = 140 [ Омм ]. Определяем сопротивление растеканию с одного вертикального электрода уголка длиной L = 2 м при погружении ниже уровня земли на L0 = 0,7 м :  ) .Расположение вертикального заземлителя ниже уровня земли показано на рисунке. 11.7. .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
