Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы

ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС №4

Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы

шиналарды таңдау»

Сұрақтар:

1. Қимасы тікбұрышты шиналар үшін ұзақ рұқсат етілген тоқты анықтау

2. Есептік кернеуді анықтау тәртіптері

3. Шиналарды қызу төзімділігіне тексеру

4. Шиналарды электр динамикалық төзімділікке тексеру

Шиналар электр станциялары мен қосалқы станцияның таратушы тораптары мен тұтынушылары арасындағы буынды байланыстырады. Шиналардан тоқ өткенде олардан жылу энергиясы шығады, соның себебінен олар қызады.

Шиналар мыстан, алюминийден, болаттан жасалынып жабық және ашық таратушы құрылғыларда пайдаланылады. Мыс шиналар жабық және ашық таратушы құрылғыларда пайдаланылады, үлкен жүктемелерде немесе қоршаған ортада алюминий және болат шиналары осы материалдардың қоспаларын бұзатын әсеріне байланысты орнатылмайды.

Негізінен тапшылығы (дефицит) жоқтығына байланысты алюминийлі, ал жүктеме тоғы аз (300 А дейін) таратушы құрылғыларда - болат шиналар қолданылады.

20 кВ және төмен кернеулі электр қондырғыларында қимасы төртбұрышты шиналар пайдаланылады, 35 кВ және жоғары кернеулерде -дөңгелек қима, электрстанциялары мен ҚС ашық және жабық таратушы құрылғыларында шиналарды жалаңаш көпталды сымнан жасайды. Шиналарды Ідоп ұзақ рұқсат етілген тоғымен таңдайды және электрдинамикалық пен қызу төзімділігіне тексереді. Шиналарды Ідоп ұзақ рұқсат етілген тоқ бойынша тексергенде төмендегі шарт орындалуы керек.

Ідоп ≥ Ір.

Қимасы тікбұрышты шиналар үшін ұзақ рұқсат етілген тоқты 3.1 кестесі бойынша анықтайды.

3.1-кесте Қимасы тікбұрышты шиналар үшін ұзақ рұқсат етілген тоқ

Шиналардың қимасы, Мм Қималары тікбұрышты шиналардың ұзақ рұқсат етілген тоқ жүктемелері, А Шиналардың қимасы, мм Қималары тік шиналардың рұқсат етілген тоқ жүктемелері, А
мыс алюминий мыс алюминий
15x3 20x3 25x3 30x4 40x4 40x5 50x5 50x6 60x6 80x6 100x6 60x8 80x8 100x8 120x8 60x10 80x10 100x10 120x10

Қимасы тік бұрышты шиналардың жалпақ жағымен жатқанда 3.1-кестедегі тоқтардың рұқсат етілген мәндері ені 60 мм дейінгі шиналар үшін 5 % азаю керек және ені 60 мм көп шиналар үшін- 8%.

Шиналарды электрдинамикалық төзімділікке тексергенде келесі шарт орындалуы керек:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

мұнда Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru -үшфазалы қ.т. соққылық тоғы өткенде шина материалында пайда болатын майысудың есептік кернеуі;

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru -шина материалындағы майысудың рұқсат етілген кернеуі.

3.2 кестеде шиналар үшін жасалған материалына тәуелді рұқсат етілген майыстыру кернеулері келтірілген.

Есептік кернеуді анықтау үшін:

1. Үшфазалық қ.т. соққы тоғы өткенде шиналарға әсер жасайтын күшті Ғ(3) (Н) анықтайды:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

мұнда kф –шина формасының коэффициенті;

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru -үшфазалық қ.т. соққы тоғы, кА;

l –өткіннің ұзындығы, м;

а –шина өстерінің арасындағы қашықтық, м.

3.2-кесте Шина жасалған материалға тәуелді рұқсат етілген майыстыру кернеулері

Шина материалы Шина түрі Майыстыруға рұқсат етілген кернеу
МПа кг. с/ см2
Мыс Алюминий   Болат МТ АТ АТТ

Тікбұрышты шиналар үшін шиналардың формасына, өлшемдеріне және олардың арасындағы қашықтыққа тәуелді kф коэффициентті, (а-b)/(b+h) және b/h қатынастарына тәуелді қисықтар (3.1-сурет.) бойынша табады. Егер (а-b)/(b+h) қатынасы ≥2 немесе шиналардың қимасы дөңгелек болса, онда kф=1.

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

3.1 сурет –Қимасы тікбұрышты өткізгіштер формасының коэффициентін анықтауға арналған қисықтар

2. Кедергі иінкүшін анықтайды:

а) егер шиналар бір жазықтықта қабырғасымен орналасқан болса немесе бір тік жазықтықта жалпағымен жайғасса:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

б) егер шиналар бір жазық жазықтықта жалпағымен жайғасса немесе олар бір тік жазықтықта қабырғасымен орналасса:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

мұнда b –шинаның ені, м;

в) дөңгелек шиналардың кедергі иінкүші:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

мұнда d –шинаның диаметрі, мм.

3. Майысқан кездегі есептік кернеуді анықтайды (МПа):

а) бір немесе екі өткінде

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

б) өткіндер саны екеуден артық болса,

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

Кернеуі 35 кВ және жоғары ашық таратушы құрылғылардың шиналары тәжденуге тексерілуі керек. Кез келген өткізгіштің бетіндегі электр өрісінің ең үлкен кернеулігі 0,9 Ео (Е≤ Ео)-дан көп болмауы керек, мұнда Ео –өткізгіштің бетіндегі электр өрісінің бастапқы тәждік кернеулігі.

Е және Ео (МВм) мәндері келесі формулалармен анықталады:

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

мұнда U –электрқондырғының желілік кернеуі;

ro –өткізгіштің радиусы, м;

Dcp –өткізгіштер (шиналар) арасындағы орташа геометриялық қашықтық, м;

m –өткізгіштің тегіс емес коэффициенті (көпталды сым үшін 0,82 тең, таулы жағдайлар үшін 0,7...0,75 аралығында);

δ –ауаның салыстырмалы тығыздығы.

Шиналар бір жазықтықта орналасқанда ортаңғы шинадағы кернеулік шеткілермен салыстырғанда 7...10% көп. Барлық жағдайда Е мәні 2,8 МВ/м (28кВ/см)-ден көп болмауы керек.

3.1 есеп. Келесі бастапқы деректерде РАҚ-ы (АВР) бар дизельдік электростанция үшін генераторлық кернеудің шиналарын таңдау керек. Қалыпты режимде бөлек жұмыс атқаратын шиналардың екі секциясы бар. Әр секцияның Іж.макс= 1,24 кА. Бір секция зақымдалғанда немесе жөндеуде болғанда, басқа секциядағы жүктеме 1,4 есе көбейеді: Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru ; Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru ; Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru ; Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru ; Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru . Фазааралық қысқа тұйықтауларда қ.т.т. ағуының есептік уақыты tк =1,5. Өткіні l=1,5 м, шиналар өстерінің арасы 0,25 м, шиналарды бір жатық жазықтықта қырымен орналастырған. Сымдардың саны екеуден көп.

Шешуі. Бір секция жұмыстан шыққандағы Іж анықтаймыз:

Іж = 1,4 Іж.макс = 1,4 * 1,24 = 1,74 кА.

Ірұқ ≥ Іж өрнегінен, 3.1-кестеден рұқсат етілген тоғы Ірұқ=1900А АТ120×8 мм шиналарын таңдайды жэне оларды электрдинамикалық жэне қызу төзімділігіне тексереді.

Шиналарды электрдинамикалық төзімділігіне тексереді:

(а-b)/(b+h) = (250-8)/(8+120) =1,89

және

b/h = 8/120 = 0,067

3.1-сурет қисықтары бойынша шиналардың форма коэффициентін табады kф=0,95. Онда үшфазалық қ.т. шиналарға әсер жасайтын күш:

F(3) = 1,76 * kф * iy(3) * l *10-1 /a = 1,76 * 0,95 *202 1,5*10-1 / 0,25 =400 H.

Есептік кернеу:

δесеп = F(3) l / 10W = 400 * 1,5 /10*1,28 * 10-6 =46,8 МПа ≈ 468 кгс /см2.

δрұқ = 70 МПа болғасын, бүл майысқандағы кернеудің δ рас =46,8 МПа есептік мәнінен көп, яғни 70 >46,8 МПа, олай болса таңдалған шиналар механикалық тұрақты.

Шиналарды қызу төзімділігіне тексереді.

Үшфазалық қ.т.т. қатынасын қысқа тұйықтаудың бастапқы және орныққан сәтінде анықтайды:

β11(3) = I11(3) / I(3) = 7,85/4,42=1,73

және tк =1,5 с біле отыра, 3.2 сурет қисықтары бойынша

tпр.р(3) = 1,53 с табады:

β11(2) = I11(2) / I(2) = 6,3/5,5=1,15

және 3.2-сурет қисықтары бойынша tпр.р(2)= 1,38 с анықтайды.

tк > 1с болғасын, қ.т.т. апериодтық құраушысының келтірілген уақытын ескермейді және tпр.=tпр.р қабылдайды, яғни үшфазалық қ.т. tпр. =1,53 с және екіфазалық қ.т.- tпр. =1,38 с. Екіфазалық және үшфазалық қ.т. температура мәндерін салыстырады:

I(3)2 tпр(3) =4,422 * 1,53 = 30 кА2 с

және

I(2)2 tпр2 = 5,52 * 1,38 =41,8 кА2 с.

Онда шиналардың температурасы екіфазалық қ.т. үшфазалық қысқа тұйықтаудағыдан жоғары.

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

Сурет 3.2 Өткізгіштердің материалы: 1 -ММ; 2 -МТ; 3 -A; 4 -АТ; 5 -АД0; ACT;

6 -АД31Т1; 7 -АД31Т; 8 -Ст3

Қысқа тұйықтауға дейінгі шиналардың температурасын анықтайды:

Өр = Өо.н + (Өдоп – Өо.н) (Iр макс / Iдоп) =25 + (70-25)( 1,24/1,9) =44,1 °С.

Модуль 1 Энергожүйе туралы түсінік. Тақырып «Электр станцияның және қосалқы станцияның таратушы құрылғыларындағы - student2.ru

Сурет 3.3 Сымдардың материалы: 1 -АЖ және АЖКП қорытпасы; 2 - АН және АНКП қорытпасы; 3 - А, АКП, АпКП маркалы алюминий және АС, АСКП, АСКС, АСК, АпС, АпСКС, АпСК маркалы болат алюминий

3.3-сурет қисықтары бойынша tp =44,1оС мәнімен алюминий үшін Ар = 0,38 * 104 табады.

Келесі өрнекті пайдалана отырып, Ак тұрақты құраушысын анықтайды.

Ак = Ар + (I(2) / F)2 tp(2) = 0,38*104 +(55 00/ 120*8)2 ×1,38=0,385×104 А2с/м2.

3.3-суреттегі тоқ өткізгіш бөліктердің графигі бойынша Өк =48 0С анықтайды, бұл Өк рұқ.=200 0С-тан едәуір аз. Сонымен, шиналар таңдаудың барлық шарттарын қанағаттандырады және орнатуға қабылданады.

Наши рекомендации