Дипломная работа: Электроснабжение и релейная защита нефтеперекачивающей станции

где М – изгибающий момент, создаваемый ударным током КЗ, Н×м;

W – момент сопротивления, м3.

Изгибающий момент для равномерно нагруженной многопролетной балки равен:

 , (4.3.52)

где F-сила взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока КЗ, Н;

– расстояние между опорными изоляторами,

 , (4.3.53)

где – расстояние между токоведущими шинами, = 0,35 м;

 – коэффициент формы, =1,1.

Момент сопротивления:

 , (4.3.54)

где b,h – соответственно узкая и широкая стороны шины, м.

Тогда наибольшее напряжение в металле при изгибе:

Допустимое напряжение при изгибе для алюминиевых шин 70 МПа.

Следовательно выбранные шины удовлетворяют условиям электродинамической стойкости.

Для проверки возможности возникновения механического резонанса в шинах определим частоту свободных колебаний шин:

  (4.3.55)

где – пролет шины, =1,1 м;

 – модуль упругости материала шин, для алюминия =7,2×1010 Н/м2;

 – масса единицы длины шины,  = 0,666 кг/м;

 – момент инерции сечения шин относительно оси изгиба.

  (4.3.56)

Т. к. , то явление резонанса не учитываем.

Проверим шины на термическую стойкость к токам КЗ.

 Минимально допустимое сечение алюминиевых шин:

  (4.3.57)

где – периодическая составляющая тока КЗ в точке КЗ;

 – приведенное время КЗ.

  (4.3.58)

где – время действия апериодической составляющей времени КЗ;

 – время действия периодической составляющей времени КЗ.

Для времени отключения КЗ  и β” = 1:

  (4.3.59)

Выбранные шины удовлетворяют условиям термической стойкости, т.к.  , (4.3.60)

или .

4.4. Выбор выключателей

Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному исполнению и проверяются по параметрам отключения, а также на термическую и электродинамическую стойкость. Выбор высоковольтных выключателей произведен на основе сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными.

 Выбор выключателей Q14-Q16.

 Выбираем вакуумный выключатель ВМКЭ-35А-16/1000 У1, это выключатель наружней установки. Он предназначен для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы в сетях трёхфазного переменного тока и частотой 50 Гц для закрытых распределительных устройств в энергетике и промышленности. Выключатель имеет по полюсное управление встроенным электромагнитным приводом. Выключатели предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от минус 45 до +40°C.

Выбор выключателей Q1 – Q13.

Выбираем вакуумный выключатель BB/TEL-10-50/1000-У2.

Выключатели вакуумные внутренней установки серии BB/TEL предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы. Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному выполнению, месту установки и проверяются по параметрам отключения, а также на электродинамическую и термическую стойкость.

Все каталожные и расчётные данные выключателей, сведены в табл.4.6.

Таблица 4.6

Выбор выключателей

Для выключателей Q14-Q16: ВМКЭ-35А: I∞=50 кА, tп=4 с;

Расчет теплового импульса тока при КЗ:

,(4.4.61)

где I¥ -действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

 tоткл –время от начала КЗ до его отключения.

 tоткл=tз+tвык, (4.4.62)

где tз –время действия релейной защиты, для МТЗ tз = 0,5-1с. Примем tз =1 с.

 tвык –полное время отключения выключателя, для выключателей ВМКЭ-35А и BB/TEL-10 время отключения- tвык=0,05 с.

 Tа –постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, для данной точки КЗ:

  (4.4.63)

где X∑ , R∑ - соответственно суммарное индуктивное и активное

сопротивления цепи до точки КЗ.

tоткл=1+0,07=1,07 с

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17