Выбор токоведущих частей главной электрической схемы конденсационной электростанции, страница 2

v_к,доп – допустимая температура нагрева шин при к.з.;

q_min—минимальное сечение по термической стойкости;

q — выбранное сечение.

При приближённых расчётах значение q_min можно определить по формуле:

   (118)

где С—функция, значения которой для различных токоведущих частей, приведе- ны в табл. 3.14 с.192 [9].

Проверка шин на электродинамическую стойкость.

Жесткие шины, укрепленные на изоляторах, представляют собой динамическую колебательную систему, находящуюся под воздействием электродинамических сил. В такой системе возникают колебания, частоты которых зависит от массы и жесткости конструкций. Электродинамические силы, возникающие при к.з., име- ют составляющие, которые изменяются с частотой 50 и 100 Гц. Если собственные частоты колебательной системы шины — изоляторы совпадут с этими значения- ми, то нагрузки на шины и изоляторы возрастут. Если собственные частоты мень- ше 30 и больше 200 Гц, то механического резонанса не возникает. В большинстве практически применяемых конструкций шин эти условия соблюдаются, поэтому

[1] не требует проверки на электродинамическую стойкость с учетом механичес- ких колебаний. В частных случаях, например при проектировании новых конструк ций РУ с жесткими шинами, производится определение частоты собственных коле баний для алюминиевых шин:

         (119)

где l— длина пролета между изоляторами, м;

J — момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпенди-          кулярной направлению изгибающей силы, см⁴;

q — поперечное сечение шины, см².

Изменяя длину пролета и форму сечения шин, добиваются того, чтобы механичес кий резонанс был исключен, т. е. f_о > 200 Гц. В этом случае проверка шин на элект родинамическую стойкость производится в предположении, что шины и изолято- ры являются статической системой с нагрузкой, равной максимальной электроди- намической силе, возникающей при к.з. Если f₀< 200 Гц, то производится специаль ный расчет шин с учетом дополнительных динамических усилий, возникающих при механических колебаниях шинной конструкции.

Произведем выбор жёстких шин ОРУ 35 кВ КЭС по условиям (114 )—(119).

Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принима ем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной то- ку в нормальном режиме работы КЭС I_{норм.РУСН} =3,6 кА=3600 А.

Выбираем по табл.1.3.35. с.38 [1]  шины коробчатого сечения алюминиевые

2 ´(125´55´6,5 мм²),сечением q=1370 мм² ,I_{доп,ном} = 4640 А. Число часов максиму- ма нагрузки потребителей подключенных к РУСН КЭС T_мах=6092ч (согласно п.1.3 [ПЗ]).В качестве температуры окружающей среды  принимаем среднемесячную температуру самого жаркого месяца v₀= +20 °С (для условий Северо-западного ре- гиона России).Тогда, согласно формуле (116) допустимый ток шин составит:

что больше максимального тока I_{норм.РУСН} =3,6 кА=3600 А, следовательно шины удовлетворяют требованиям условия (   ).

Проверка сборных шин на термическую стойкость.

Согласно произведённому расчету в 2.4. [ПЗ] значение I_п,0=I^”=25,6 кА для точки к.з. К-2 (шины РУСН 35 кВ КЭС), тогда по табл.10 тепловой импульс тока к.з.:

В_К=I²_п.о*(t_отк+Т_а)=25,6²*(0,065+0,115)=118 кА²*с

Минимальное сечение по условию термической стойкости по формуле (118):

где С=91 А*с^1/2/мм²  по табл.3.14 с.192 [9] для  алюминиевых шин.

что меньше выбранного сечения 2´1370мм², значит, шины термически стойки.

Проверка сборных шин на механическую прочность.

Шины коробчатого сечения имеют значительно больший момент инерции, чем шины прямоугольного сечения, следовательно, в шинах коробчатого сечения час- тота собственных колебаний значительно больше, чем для шин прямоугольного сечения. Это позволяет производить расчёт без учёта механических колебаний.

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз определяется по (120) с учётом расположения фаз:

   (120 )

где i_у—ударный ток трёхфазного к.з., А. Согласно расчётам в п.2.5[ПЗ] значение для точки К-2 i_у=69,48 кА.

l—длина пролёта между опорными изоляторами шинной конструкции. Прини-маем значение l в соответствии с рекомендациями [9] c.229  l=2 м;