Электроснабжение промышленных предприятий 2 (стр. 7 из 12)

А

Принимаем сечение шин ( 2 полосы 80×10мм²) 1600мм²

мм и м;

Определим активное и индуктивное сопротивление шин(69 - 70).

мОм

мОм

мОм;

Определяем суммарное сопротивление цепи КЗ формуле(71 - 72).

мОм

мОм

мОм

Определяем ток короткого замыкания

кА (48)

Определяем ударный ток по формуле (49)

К_уд=1,5 при х_рез/ r_*рез=3,84

кА.

Выбор и проверка шин на стороне 10кВ

В РУ с напряжением более 1000 В шины изготавливают из алюминия и меди. Они могут иметь круглое, прямоугольное и коробчатое сечение. В закрытых электроустановках устанавливают медные жилы только в особых случаях. В открытых – при агрессивной среде. Обычно в распределительных устройствах применяют алюминиевые шины. В закрытых установках напряжением до 35 кВ устанавливают шины прямоугольного сечения из алюминия, в открытых – круглые, многопроволочные, сталеалюминевые. Для токов более 3000 А применяют шины коробчатого сечения.

При монтаже жилы каждой фазы делят на отдельные участки, соединяемые гибкими перемычками – компенсаторами.

Среднюю точку каждого пролёта шин между двумя компенсаторами глухо крепят на соответствующем изоляторе. На других изоляторах на шинодержателях ставят приспособления для продольного перемещения шин вызываемого их

температурой. Для предохранения контактных соединений от окисления температура окружающей среды не должна превышать 70⁰ С.

Шины выбирают по максимальному рабочему току, а проверяют на электродинамическую и термическую устойчивость.

Выбор шин произвели при расчете токов короткого замыкания. Производим проверку шин на электродинамическую устойчивость.

При протекании больших токов токоведущие части и конструкции испытывают большие механические усилия, которые могут привести к разрушению электрических аппаратов.

Рисунок 4 - Схема расположения шин

Определяем силу, действующую на фазу “b”, которая находится в наиболее тяжёлых условиях.

Определяем расчетный ток для выбора шин

А (75)

Выбираем шины сечением и допустимый ток

А.

Электродинамическое воздействие ударного тока короткого замыкания при трехфазном коротком замыкании определяется силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока

.

Определяем наибольшую силу действующую на шину средней фазы при условии расположения шин в одной плоскости

H, (76)

где: а – среднегеометрическое расстояние между фазами, см.

l – расстояние между изоляторами, см.

l =1000мм, а = 350мм.

Определяем изгибающий момент:

(77)

Определяем момент сопротивления

см². (78)

где b – высота шины, см;

h – ширина шины, см.

Определяем напряжение в металле:

, мПа (79)

Если δ_расч меньше δ_доп , то по электродинамическому действию токов короткого замыкания шины проходят.

Производим проверку шин на термическое воздействие токов короткого замыкания.

Допустимый нагрев шин составляет τ = 200⁰ С.

Определяем температуру нагрева шин рабочим током

ºС (80)

По графику кривых находим значение интеграла Джоуля

А·см/мм²

Определяем конечное значение интеграла Джоуля

А²∙с/мм² (81)

где s - сечение шины, мм².

По графику определяем конечное значение интеграла Джоуля

ºС

По кривым находим температуру нагрева. τ_к =С. Поскольку τ_к< τ_доп, то шины проходят по термическому воздействию токов короткого замыкания.

При использовании выше перечисленных формул получаем следующие

данные.

Определяем расчетный ток для выбора шин по формуле (75)

А

Выбираем шины сечением 40×4 с

А.

Определяем наибольшую силу действующую на шину средней фазы при условии расположения шин в одной плоскости по формуле (76)

H,

Определяем изгибающий момент по формуле(77)

Определяем момент сопротивления по формуле(78)

см²

Определяем напряжение в металле по формуле (79)

мПа

Поскольку δ_расч меньше δ_доп (41,3<80), то по электродинамическому действию токов короткого замыкания шины проходят.

Производим проверку шин на термическое воздействие токов короткого замыкания.

Допустимый нагрев шин составляет τ = 200⁰ С.

Определяем температуру нагрева шин рабочим током по формуле (80)

ºС

По графику кривых находим значение интеграла Джоуля:

А·см/мм²

Определяем конечное значение интеграла Джоуля по формуле (81)

А²∙с/мм²

По графику определяем конечное значение интеграла Джоуля

ºС

По кривым находим температуру нагрева. τ_к = 85⁰ С. Поскольку τ_к< τ_доп (85 < 200), то шины проходят по термическому воздействию токов короткого замыкания.

2.2 Выбор электрооборудования

Основными целями выбора электрооборудования являются: обеспечение надежности работы электрических установок, безопасности в обслуживании, экономичности в монтаже и эксплуатации оборудования. При передаче и распределении электроэнергии напряжением свыше1000 В включение, отключение и переключения электрических цепей производится под нагрузкой при помощи высоковольтных выключателей. Выключатель должен включать и отключать токи как в нормальном, так и в аварийном режиме работы установки, который обычно сопровождается большим увеличением токов. Следовательно, выключатель является наиболее ответственным элементом распределительного устройства.

В зависимости от применяемой дугогасительной среды выключатели бывают: жидкостные и газовые; из них наиболее распространены соответственно масляные и воздушные.

В масляных дугогасительной средой выступает трансформаторное масло; контактная система находится в баках или в сравнительно небольших бачках – горелках. В воздушных выключателях в качестве дугогасительной среды применяется сжатый воздух; контактная штанга перемещается в изоляционной камере.

Включается и отключается выключатель вручную, дистанционно или автоматически. Механизм для включения и отключения называют приводом. У большинства выключателей он представляет собой отдельный аппарат – электромагнитный, пружинный, грузовой или пневматический, соединённый с приводным валом выключателя. При ручном управлении, применяемом для выключателей малой мощности, воздействуют вручную на маховик или штурвал, связанный с валом.