На электродинамическую стойкость при коротких замыканиях
7.6.1. Проверить электродинамическую стойкость трехфазной шинной конструкции, изоляторы которой обладают высокой жесткостью, если известно, что расчетный ударный ток КЗ = 180 кА, а шины выполнены из алюминиевого сплава марки АД31Т1, имеют прямоугольное сечение (60´8) мм2, четыре пролета, расположены в одной плоскости и имеют следующие параметры: I = 1,0 м; а = 0,6 м; т = 0,972 кг/м; Е = 7×1010 Па; sдоп = 137,2 МПа. Согласно табл. 7.4 ; . Частота собственных колебаний Гц, где r1 = 4,73 соответствует расчетной схеме 5 табл. 7.1. В соответствии с рис. 7.5 коэффициент динамической нагрузки h = 1,0. Максимальное напряжение в шинах, определяемое по формуле (7.19), равно МПа. где определена по формуле (7.10) при Kф = 0,88 (см. рис. 7.3) и Kрасп = 1,0, а l из табл. 7.1. Поскольку smax = 142,7 МПа > sдоп = 137,2 МПа, то шины не удовлетворяют условию электродинамической стойкости. Для снижения максимального напряжения в материале шин необходимо уменьшить длину пролета. Наибольшая допустимая длина пролета м. Примем длину пролета l = 0,9 м. В этом случае f1 = 447,9 Гц; h =1,0 и МПа < sдоп. Максимальная нагрузка на изолятор в соответствии с формулой (7.10) составляет Н. Выбираем изоляторы типа ИОР-10-16,00 УХЛЗ. Они удовлетворяют условию электродинамической стойкости (7.12), так как H. Таким образом, шинная конструкция при уменьшении длины пролета до 0,9 м отвечает требованиям электродинамической стойкости. 7.6.2. Проверить на электродинамическую стойкость при КЗ трехфазную шинную конструкцию в цепи генератора, шины которой состоят из двух элементов корытного профиля, если расчетный ударный ток = 135 кА. Алюминиевые шины (марки АДО) сечением 2´3435 мм2 расположены в горизонтальной плоскости и имеют следующие параметры: l = 1,8 м; а = 0,75 м; mэл = 9,27 кг/м; Е = 7×1010 Па; sдоп = 41 МПа. аэл = 0,2 м; lэл = 1 м; Jуо-уа = Jэл = 254×10-8 м4; Jу-у = J = 4220×10-8 м4; W = 422×10-6 м3; Wэл = 40×10-6 м3. Частоты собственных колебаний шины и элементов шины, определяемые по формулам (7.24) и (7.27), равны Гц; Гц. Для полученных значений f1 и f1эл коэффициенты h и hэл равны 1,0 (рис. 7.5) Максимальные напряжения в материале шин, которые обусловлены взаимодействием токов разных фаз и токов элементов одной фазы, в соответствии с формулами (7.19) и (7.26) равны МПа; МПа. Суммарное напряжение в материале шины smax = sф.max + sэл.max = 2,69 + 7,5 = 10,19 МПа. Шины удовлетворяют условию электродинамической стойкости, так как smax = 10,19 МПа < sдоп = 41 МПа. Максимальная нагрузка на изолятор, определяемая по формуле (7.10), равна . Выбираем изолятор типа ИО-10-20,00 УЗ. Разрушающая нагрузка для этого изолятора составляет Fразр = 20000 Н, высота Низ = 134 мм. Изолятор имеет внутреннее крепление арматуры (рис. 7.1, а), поэтому hц = аэл/2 = 0,1 м. Согласно формуле (7.5) допустимая нагрузка при изгибе изолятора равна . Расчетная максимальная нагрузка на изоляторы превышает допустимую: , поэтому изолятор типа ИО-10-20,00 УЗ не удовлетворяет условию электродинамической стойкости. Выбираем изолятор типа ИОР-10-25,00 УХ 13. Для него . При этом . Выбранный изолятор удовлетворяет условию электродинамической стойкости. 7.6.3. Проверить на электродинамическую стойкость шинную конструкцию наружной электроустановки напряжением 110 кВ, если расчетный ударный ток iуд = 60 кА. Трубчатые шины квадратного сечения выполнены из алюминиевого сплава марки АДЗ1Т и расположены в одной плоскости. Высота шины Н = 125 мм, толщина t = 8 мм, погонная масса т = 8,96 кг/м. Длина пролета l = 5,0 м, расстояние между фазами а = 1,0 м. Допустимое напряжение в материале шины sдоп = 89 МПа, модуль упругости Е = 7×1010 Па. Изоляторы типа ИОС-110-600 имеют высоту Низ = 1100 мм, расстояние от головки изолятора до центра масс шины hц = 80 мм, высоту арматуры нижнего фланца изолятора Нарм = 100 мм, жесткость Сиз = 1100 кН/м, частоту собственных колебаний fиз = 28 Гц. Момент инерции и момент сопротивления шины в соответствии с формулами табл. 7.4 составляют: ; , где h = Н - 2t = 12,5 - 1,6 = 10,9 см. Допустимая нагрузка на изолятор , где Н = Низ - Нарм = 1100 - 100 = 1000 мм. Значения жесткости и частоты колебаний опоры допустимо принять равными жесткости и частоте колебаний изолятора, так как изоляторы шинной конструкции установлены на весьма жестком основании. Приведенная масса в соответствии с формулой (7.32) равна кг. Необходимые для определения параметра основной частоты значения величин соответственно равны ; . По кривым на рис. 7.6 параметр частоты r1 = 3,3, поэтому Гц. По кривой рис. 7.5 h = 0,90. Максимальное напряжение в материале шины и нагрузка на изоляторы в соответствии с (7.19) и (7.20) составляют МПа; Н, т.е. smax = 8,5 МПа < sдоп = 89 МПа и Fmax = 2802 H < Fдоп = 3300 Н. Шинная конструкция удовлетворяет условиям электродинамической стойкости. 7.6.4. Требуется определить максимальное смещение и максимальное тяжение проводов воздушной линии напряжением 110 кВ. Исходные данные: ток КЗ = 6 кА; длина пролета l = 120 м; провес посередине пролета fп = 3,5 м; расстояние между фазами а = 3,1 м; продолжительность КЗ tоткл = 0,2 с или 2 с; провод марки АС 150/24; погонный вес провода q = 5,48 Н/м; постоянная времени Та = 0,05 с. Параметр Р по формуле (7.37) при l = 1 , В соответствии с условием (7.37) расчет смещений проводить необходимо. Расстояние L = 2fп/3 = 2×3,5/3 = 2,33 м; примем вес провода в пролете Mg = ql = 658 Н; 1/с; Н; с. Поскольку tоткл = 0,2 с < tпред = 0,75 с, расчет можно вести по упрощенным зависимостям (7.40) и (7.51). Смещение м. Наименьшее допустимое расстояние между фазами по рабочему напряжению для ВЛ 110 кВ согласно ПУЭ равно адоп min = 0,45 м Условие (7.36) выполнено: а - 2s - rp = 3,1 - 2(0,62 + 0) = 1,86 м > адоп min = 0,45 м. Если расчетная продолжительность КЗ равна tоткл = 2 с, то безразмерная продолжительность КЗ составит . Согласно (7.47) энергия равна Дж. , . При c = 0,42 и L/a = 0,76 по кривым на рис. 7.12 h/a = 0,12 или h = 0,12×а = 0,12×3,1 = = 0,375 м. Поскольку 2×Mg×L = 2×658×2,33 = 3066 Дж и = 1085 Дж < 2×Mg×L = 3066 Дж, по формулам (7.47) имеем: DWк = Mg×h = 658×0,375 = 247 Дж и . По формуле (7.45) . Смещение провода посередине пролета составит s = fп sin = 3,5sin33,5° = 3,5×0,54 = 1,88 м, т.е. после отключения КЗ проводники могут схлестнуться. Для расчета тяжений в проводах линии примем жесткость поперечного сечения проводника равной ES = 6×106 H. В соответствии с формулой (7.50) тяжение до КЗ Н. При продолжительности КЗ tоткл = 0,2 с по (7.51) находим Дж, а по формулам (7.52) Н, Н. При продолжительности КЗ tоткл = 2 с имеем Н.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (710)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |