Тема диплома Повышение технического совершенствования и надежности функционирования

Тема диплома: “Повышение технического совершенствования и надежности функционирования электрических подстанций с помощью коммутационного и силового оборудования” Деталь проекта: «Жесткая ошиновка»

РП-1 Анализ схемы внешнего электроснабжения

Расчетная часть Мощность тяговых и нетяговых потребителей и выбран тип силового тягового трансформатора ТИП – ТДТНЭ-40000/220; Выбран основное коммутационное и защитное оборудование подстанции: › Высоковольтные выключатели (ВМТ-220 -Б; ВБН/ЭЛКО/ОЭ-27, 5; ВБЧЭ 10); › Разъединители (РГ-220/1000 УХЛ 1; РГП-35/1000 УХЛ 1); › ТТ (ТГФ-220; ТФЗМ-35; ТПЛК-10); › ТН (НКФ-220; ЗНОМ-35 -65(У 1); НОМ-10); › ОПН (ОПН/TEL); › Аккумуляторная батарея и ЗПУ (drifit A 600; ВАЗП 380/260 -40/80); Выбор жестких шин (1915 А): › › › Выбор изоляторов; Выбор изоляционных расстояний; Проверка шин по условиям короны; Выбор шин по нагреву; Термическая стойкость шин; Расчет на термическую стойкость;

Основные положения методики выбора и расчета жесткой ошиновки ОРУ и ЗРУ 110 к. В и выше 1. Проверка шин по допустимым прогибам от собственного веса (включая ответвления) и веса гололеда 2. Выбор изоляционных расстояний с учетом отклонений шин и опорных изоляторов при ветровых нагрузках и после воздействия токов КЗ 3. Проверка ошиновки по условиям короны и радиопомех 4. Проверка шин, шинодержателей и компенсаторов по допустимым температурным удлинениям 5. Проверка жесткой ошиновки по нагреву в рабочих режимах с учетом солнечной радиации и других климатических воздействий 6. Проверка термической стойкости шин 7. Проверка ошиновки на ветровую стойкость с учетом пульсирующей (переменной) составляющей ветровой нагрузки 8. Проверка эффективности отстройки шин от ветрового резонанса 9. Расчет элементов жесткой ошиновки на прочность при гололеде 10. Расчет и испытания электродинамической стойкости изоляторов и шин, в том числе при неуспешных АПВ 11. Проверка механической стойкости (прочности) изоляторов и шин при различных сочетаниях внешних нагрузок (ветровых, гололедных и электродинамических) 12. Испытания жесткой ошиновки на сейсмостойкость.

Проверка шин по наибольшим прогибам - от собственного веса и веса гололеда уст. max ≤ l /100 ≤ l /80 Прогиб трубчатых шин длиной l= 30 м из сплава 1915 Т от собственного веса Область допустимых внешних D и внутренних d диаметров шин из сплава 1915 Т длиной 17, 5 м, отвечающих условию уст. max ≤ l /100

Проверка шин КРУБ 220 к. В по наибольшим прогибам Параметр фазы В 1 вариант 2 вариант (изменение конструкции шинодержателя) Расчетная схема шины Прогиб шины от собственного веса и веса надставки, мм Прогиб шины с учётом гололёда , мм Допустимое значение 63, 5 14, 2 90 122, 1 27, 8 112, 5

Проверка шин по допустимым температурным удлинениям L(υ min) ≥ L доп. min L(υ max) ≤ L доп. max υmin= υ min в υ max = υ КЗ ≤ υ КЗ. доп В интервале температур (-60, +200) о. С при длине шины L = 20 м ∆ = L(υ max) - L(υmin) = 138 мм. Повреждения в ОРУ 220 к. В в результате недостаточной компенсации температурных деформаций шин

Нагрузочная способность шин (нагрев шин в рабочих режимах) Допустимые токи неокрашенных шин из 0 сплава 1915 Т в ОРУ при υв = 40 С и υдоп = 90 0 С υ ≤ υ доп или I раб. нб ≤ Iдоп При расчете Iдоп учитываются Параметры материала шин Конвективный смешанный (свободно-вынужденный) теплообмен Солнечная радиация Толщина стенки кривая 1 - 3 мм; 2 - 5 мм; 3 -10 мм; 4 – 15 мм; 5 - 20 мм; 6 - 25 мм Расчетные и экспериментальные зависимости превышения температуры шин

Программа расчета нагрузочной способности трубчатых шин ОРУ и ЗРУ NAGREV Расчет температуры нагрева шин кольцевого сечения в рабочих режимах Расчет длительно допустимых токов и других параметров Расчеты шин наружных и внутренних электроустановок, в том числе шин ОРУ и ЗРУ напряжением 110 к. В и выше

Ветровая стойкость ошиновки V(t) = Vст + v(t) q(t) = 0, 5 ρв cx d V 2(t) q(t) = qст + 2 qст v(t)/ Vст Расчетные коэффициенты динамического воздействия ветров нагрузок на жесткую ошиновку ξв , а также ηв (при скорости ветра 32 м/с) Спектральные плотности скорости ветра при Vст = 20 м/с и нагрузок на изляторы ошиновки 220 к. В при δ, равных 0, 1 и 0, 8 Rmax=Rстηв σmax= σстηв ηв=1+ξв V 1/3 где

Ветровой резонанс жестких шин Вихревая дорожка Кармана за круговым цилиндром при постепенном увеличении скорости потока Струхалевская скорость ветра Vs= D f 1 y/ Sh Число Струхаля Sh ≈ 0, 2 Область резонансных колебаний k 1 Vs ≤ V ≤ k 2 Vs k 1 =0, 7… 1, 0 k 2 = 1, 0… 1, 3

Расчет при сочетании нагрузок Расчет изоляторов и шин ОРУ на прочность должен проводиться при следующих сочетаниях внешних нагрузок: вес ошиновки, нормативная гололёдная нагрузка и ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра вес ошиновки, ветровая нагрузка при нормативной скорости ветра и ЭДН (без учета АПВ), равная 65% максимального расчетного значения (т. е. при токе КЗ равном 80% от максимума); вес ошиновки, максимальная электродинамическая нагрузка (без учета АПВ) и ветровая нагрузка, равная 60% нормативного значения; вес ошиновки и электродинамическая нагрузка при максимальном расчетном токе КЗ, в том числе при неуспешных АПВ (при повторных включениях на КЗ).

Основные задачи развития жесткой ошиновки 110 -750 к. В Внедрение современных крепежных узлов заводского изготовления Внедрение компактных модулей с жесткой ошиновкой Проведение расчетов, испытаний и экспериментальных исследований новых конструктивных решений Проектирование и строительство головных ПС 110, 220, 330, 500 и 750 к. В на основе новых конструктивных элементов и компановок Создание типовых компоновок ОРУ 110 -750 к. В на основе элементов ошиновки высокой заводской готовности и современных коммутационных аппаратов (в том числе пантографических разъединителей) Переработка действующих и разработка новых стандартов с учетом новых методов расчетов, опыта проведения испытаний и эксплуатации жесткой ошиновки

Специальная часть. Жесткая ошиновка Область применения и назначения жесткой ошиновки; Достоинство жесткой ошиновки; Условия эксплуатаций и конструкция жесткой ошиновки; Условное обозначение и маркировка; Разработка и проектирование жесткой ошиновки.

Достоинства жесткой ошиновки Усилия на изоляторы при КЗ 1 –трубы; 2 – провод; 3 -расщепленные провода Повышение техникоэкономических показателей ОРУ Снижение площади ОРУ Низкое расположение ошиновки Снижение нагрузок на опоры и фундаменты Снижение трудоемкости монтажных работ Возиожность создания комплектных ПС и ошиновки высокой заводской готовности Сокращение сроков сооружения ОРУ

Однолинейная схема РУ 220 -27, 5 -10 к. В

План ОРУ 220 к. В с применением жесткой ошиновки

Блочно-модульная конструкция жесткой ошиновки

Современные крепежные узлы

Спасибо за внимание!!!