Выбор и проверка стойкости шинных

Конструкций ру.

Литература [2, гл. 3; 3, гл. 4:2; 5, гл. 1; 6, гл. 3]

Общие положения

1. В настоящее время в РУ, как закрытого, так и открытого типа, с высшим напряжением 35-220 кВ на стороне ВН применяют жесткую ошиновку, выполняемую трубами из алюминиевых сплавов, а на стороне НН используют профили прямоугольного или коробчатого сечения.

2. Применение жесткой ошиновки на стороне ВН вместо гибкой позволяет в 2-4 раза сократить площадь РУ, в 2-3 раза уменьшить расход материалов, трудоемкость и сроки монтажа. Существенно сокращаются расходы на ремонт и обслуживание.

3. Применение труб в качестве шин на стороне ВН 110кВ и выше предпочтительнее по условиям возникновения короны.

4. Согласно ПУЭ, сборные шины и ошиновка в пределах РУ всех напряжений по экономической плотности тока не выбирают.

5. Выбор сечения шин производится по нагреву, т.е. по длительно допустимому току -

6. Выбранные сечение должно быть проверено на электродинамическую и термическую стойкость в режиме короткого замыкания.

Занятие 11 определение сечения шин Методические указания

1. Определяем токи аварийного режима

2. По справочнику выбираем сечение с .

На стороне ВН выбираем трубы из заданного сплава (Прил. 3), на стороне НН – плоские шины из сплава АДО.

3. Поскольку в справочных данных величины длительно допустимых токов для труб даны для сплава АДО ( Омм) необходимо определить для заданного сплава, эквивалентный по нагреву, по формуле

4. Окончательно, для труб из сплава выбираем сечение, для которого

5. Учитывая, что в справочниках приведены усредненные величины допустимых токов, необходимо для конкретных условий работы ошиновки уточнить значения , произведя тепловой расчет.

Пример

2х-трансформаторная ПС 110/10, МВА, на стороне ВН ошиновка выполнена трубами из сплава 1915Т ( ), на стороне НН – плоскими шинами из сплава АДО ( Омм).

Определить сечение шин на сторонах ВН и НН по условию допустимого нагрева.

Решение

1. Определим ток аварийного режима на стороне ВН

А

2. По справочнику ближайший допустимый ток – 295 А имеет алюминиевая труба диаметром 13/16 мм

3. Определим допустимый ток , если труба будет выполнена из сплава 1915Т.

А

т.е , (220 А > 126 А)

4. Определим ток аварийного режима на стороне НН

А

5. По справочнику А имеет прямоугольная шина с размерами 80х10 мм.

6. Поскольку на стороне ВН запас по велик, а на стороне НН близок к необходимо произвести тепловой расчет шин НН для уточнения .

Занятие 12 тепловой расчет шин Методические указания.

1. В основу расчета положено уравнение теплового баланса шины

где ; - активное сопротивление; , , - тепловые потоки от солнечной радиации, конвекции и излучения, соответственно.

2. Активное сопротивление определяется как ,

где - сопротивление постоянному току при

- коэффициент поверхностного эффекта, определяемый по кривым [1] в функции ;

- коэффициент близости для составных шин [1]

- температурный коэффициент.

3. Тепловой поток конвекции пропорционален перепаду температур, теплопроводности и вязкости воздуха и описывается выражениями [6]:

для ЗРУ

для ОРУ

При и , тепловой поток от шины равен

в ЗРУ

в ОРУ

где - характерный размер, равный внешнему диаметру трубчатой шины D или высоте прямоугольной шины Н в метрах.

4. Тепловой поток излучением определяется по выражению

где - площадь поверхности трубы или шины (м²)

, - температуры шины и воздуха в ⁰К;

- коэффициент излучения, равный 0,15 – для неокрашенной и 0,9 – для окрашенной шины.

При и

5) Нагрев потоком от солнечной радиации составляет ,

где - коэффициент поглощения, для неокрашенных шин – 0,4, для окрашенных белой краской - 0,3.

- размер шины (D или H), м;

- удельный тепловой поток (летом – 850-950 )

5. Окончательно, получаем

Пример. Плоская шина (80х10) мм А, ОРУ.

Тепловой расчет.

1) Ом

2) Вт.

3) Вт.

4) Вт.

5) А.

Полученное значение практически совпадает со справочными данными, но для шин, окрашенных белой краской Вт и А.