Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) ( 36 ) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (36)

в практических расчетах допустимое напряжение от взаимодействия полос удобнее определить по формуле

п. доп = сдоп ф-

По значению допустимого напряжения от взаимодействия полос можно определить максимальное значение пролета между прокладками по выражению

12з W

см. (155)


Шины будут динамически устойчивы, если расчетный пролет между прокладками не превышает допустимого, т. е.

/п. расч < "•п. доп-

(156)

Шины и шинопроводы на токи больше 5000 а выбираются точно так же, как я на токи меньше 5000 а. Но при этом необходимо учесть следующее.

В процессе проектирования шинопроводов мощных генераторов (100 тыс. кет и больше) выяснилось, что из-за большой величины тока размеры полосных LJHH становятся

слишком большими и при увеличении сечения полос шин (свыше 120 X 10) сказываются в большей степени явления поверхностного эффекта и эффекта близости, ухудшаются условия охлаждения, поэтому возникла необходимость замены плоских шин шинами коробчатой (или корытной) и трубчатой формы, которые имеют лучшие условия теплоотдачи и меньший коэффициент поверхностного эффекта.

Улучшение условий теплоотдачи достигается за счет теплоотдачи с внутренних поверхностей охлаждения, а снижение коэффициента поверхностного эффекта - уменьшением поперечного сечения шин.

Такого рода шины целесообразно применять и по другой причине: OHii не требуют креплений внутри пакетов в пролете между изоляторами и достаточно жесткие. При очень больших значениях номинальных токов (свыше 10 000 а) и большой длине шинопроводов рекомендуется применять двойные корытные шины.

Рис, 36. Кривые д.пя определения коэффициента формы шин.



Выбор шинопроводов по нагреву сводится к определению количества тепла, выделяющегося в них при протекании допускаемого тока, и сравнению его с теплоотдачей шинопроводов в окружающую среду.

Теплоотдача с поверхностей шинопроводов осуществляется конвекцией и радиацией (Q = Qk + Qл}

Теплоотдача конвекцией для трубчатых шинопроводов определяется по формуле Московского энергетического института

Qk = 4,3 {t - g-i-25-o.25f 1 • 10-* em,

(157)

где t - допустимая температура шин, равная 70°С;

- температура окружающего воздуха, равная 25° С; d или h - внешний диаметр шин или толщина коробчатых шин, см; f = lOOird - внешняя поверхность 1 л шины, см.

Теплоотдача радиацией для любого профиля шинопроводов длиной в 1 м определяется по формуле

Qp = 0,95 • 5,7

1000/

1000

f, ет/м.

(158)

Теплоотдача радиацией единицы поверхности {1см) для любого профиля шинопроводов

Qp = 0,95 . 5,7

f т

llOOO;

иооо/ J

ет/см,

(159)

где 0,95 - коэффициент лучеиспускания для окрашенных шин; Т = 273 -f = 273 -f 70 = 343° К - допустимая температура шинопроводов;

То= 273 -f 273 + 25 = 298°К - температура окружающей среды

или шин до прохождения тока; f, -площадь 1 м длины шинопровода, см. При прохождении электрического тока по шинопроводу в нем будет выделяться количество тепла.

R, = р [1 + а (t-20)] {-0.Н,

(160)

где р - удельное сопротивление материала шинопроводов; / - длина шинопровода, м;

CL - температурный коэффициент сопротивления, равный 0,004; k„ - коэффициент поверхностного эффекта; S - поперечное сечение шинопровода, мм;

Для медных шинрм = 0,0175, для алюминиевых pai=0,0263




Коэффициент поверхностного эффекта определяется по кривым (рис. 37). Вследствие дефицитности цветного металла не рекомендуется kn принимать больше 1,1 для медных шин и 1,3- алюминиевых.

Для трубчатых шинопроводов S = {dl - d), где vi d - соответственно внутренний и внешний диаметры их, мм.

Поперечное сечение корыт-ных или коробчатых шинопро-

водов можно определить по таб- ~ лицам или для сдвоенных шин по формуле

S = 2 (26 4- ft) мм\

Выделенное количество тепла в шинопроводе и теплоотдача в окружаюпхую среду должны быть уравновешены, т. е.

Q = PR.ku = Qk + Qp.

Рис. 37. Кривые для определения коэффициента поверхностного эффекта.

При этом условии выбранный шинопровод обеспечивает длительную работу.

В данном равенстве все величины известны, за исключением коэффициента поверхностного эффекта kn, который определяется по кривым (рис. 37) в зависимости от формы шинопроводов.

Так, для коробчатого или корытного сечения К определя-

ется в зависимости от h я отношения -10"; для цилиндрических

шин - от d и отношения -10".

Для сдвоенных коробчатых или корытных шин рекомендуется учитывать коэффициент близости, который можно принимать равным кб = 1,15. Тогда

Q = PR,knh <Qk + Qp-

(161)

Теплоэлектропроектом разработана несколько отличная методика по выбору коробчатых шин и полых пакетов и расчету их на механическую прочность при токах короткого замыкания. Ниже изложена методика, которая в настоящее время используется при практическом проектировании.

Допустимые нагрузки по условиям длительного нагрева. Величины токовых нагрузок, допускаемых для коробчатых шин и полых пакетов, приведены во всех таблицах при температуре окружающего воздуха 6 = 25° С. Для температур, отличающихся от 25° С, допускаемые нагрузки могут быть определены по формуле



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) ( 36 ) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92)