Шпаргалка по "Энергосиловое оборудование"

     Деревянные  опоры ВЛ все еще распространены в странах, располагающих лесными  запасами. Достоинства дерева как  материала для опор: небольшой удельный вес, высокая механическая прочность, хорошие электроизоляционные свойства, природный круглый сортамент, обеспечивающий простые конструкции. Недостаток — ее гниение, для уменьшения которого применяют антисептики (наиболее эффективный метод — заводская пропитка древесины маслянистыми антисептиками в специальных котлах).

     Для ВЛ напряжением 20 и 35 кВ, на которых  применяют штыревые изоляторы, целесообразно использование одностоечных «свечеобразных» опор с треугольным расположением проводов.

    Специальные опоры – транспозиционные – для  изменения порядка расположения проводов на опорах: ответвительные –  для выполнения ответвлений, переходные – для пересечения рек. Транспозицию применяют на линиях с напряжением 110кВ и выше, протяженностью 100 км и более, для того чтобы сделать емкость и индуктивность всех трех фаз цепи ВЛ одинаковыми. Провод каждой фазы проходит одну треть длины линий на одном, вторую – на другом, третью – на третьем месте. Одно такое тройное перемещение проводов называют циклом транспозиции.

    Изоляторы изготавливаются из фарфора или  закаленного стекла. По конструкции  изоляторы разделяют на штыревые и подвесные.

    Линейная  арматура делится на:

    - зажимы, применяются для закрепления  проводов в гирляндах;

    - сцепную арматуру для подвески гирлянд на опорах, соединения гирлянд друг с другом;

    - соединители, для соединения проводов  и тросов в пролете.

    Сцепная арматура включает скобы, серьги и ушки. Скоба – для крепления гирлянды к траверсе опоры. Серьга – находится наверху гирлянды, для крепления к скобе; ушко – внизу гирлянды, для крепления зажима. Зажимы бывают глухие (зажимают болтами). Провод в случае обрыва в одном из пролетов не вытягивается из зажима.

     13 Кабельные линии  передачи электрической  энергии 

     Кабельная прокладка стала основной для промышленных предприятий и городов, что объясняется меньшими размерами коридора прокладки (и даже, в отдельных случаях, его отсутствием), большей надёжностью, отсутствием грозовых помех.

     Кабели, предназначенные для передачи электрической энергии, для питания силовых и осветительных установок, называют силовыми, а кабели для присоединения к приборам и аппаратам распределительных устройств — контрольными.

     При маркировке кабелей приняты следующие  обозначения: А (первая буква) — алюминиевая жила. Отсутствие А в марке кабеля означает наличие медной жилы; А или ОС — оболочка (алюминиевая или свинцовая) каждой из трех отдельно изолированных жил кабеля; Ц, Р, В, П — изоляция соответственно: бумажная, пропитанная нестекающим составом; резиновая; поливинилхлоридная; полиэтиленовая (Ц всегда первая буква); В, Н — оболочка из поливинилхлоридного пластиката или маслостойкой резины, не распространяющей горение; Б, П, К — броня из стальных лент, стальных плоских проволок, стальных круглых проволок; Н, Шп, Шв — наружные покровы; Г — отсутствие наружного покрова; ОЖ в конце марки кабеля означает кабель с однопроволочными жилами.

     При маркировке маслонаполненных кабелей  приняты следующие обозначения: М (первая буква) — маслонаполненный; Н, ВД — низкого или высокого давления; С, А, Аг — оболочка свинцовая, алюминиевая или алюминиевая гофрированная; Т, Тк — прокладываемый в трубопроводе; Шв, Шву — шланг из поливинилхлоридного пластиката; К — броня из круглых стальных оцинкованных проволок. К марке кабеля, пропитанного синтетическим маслом, добавляется буква С.

    Проектирование  и сооружение кабельных линий (КЛ) должны производиться с учетом развития сети, ответственности и назначения линий, характера трассы, способа прокладки, конструкций кабелей. Трассы кабельных линий следует прокладывать по возможности в грунтах, не агрессивных по отношению к металлическим оболочкам кабелей. Для подземных КЛ надо устанавливать охранные зоны по 1 м с каждой стороны от крайних кабелей (в городах — на 0,6 м в сторону зданий, сооружений). В трехфазных установках применяют трехжильные кабели с алюминиевыми или медными жилами. Для предотвращения попадания внутрь кабеля влаги и в целях герметизации при монтаже на его торцах устанавливают муфты или воронки, залитые влагонепроницаемой массой.

    Этот  кабель пригоден для прокладки как  на открытом воздухе (в каналах, туннелях), так и в земле. При этом стальная броня кабеля, предназначенная для  предотвращения его от механических повреждений, должна быть защищена от коррозии защитным покровом.

    Кабели  типа СБ поверх брони снабжены джутовым асфальтированным покровом. Прокладка этих кабелей внутри помещений недопустима по условию пожарной безопасности, поскольку джут может легко воспламениться.

    В последнее время изготовляют  высоковольтные силовые кабели и, в частности, кабель марки МВДТ (маслонаполненный, высокого давления с медными токопроводящими жилами круглой формы, с изоляцией из пропитанной бумаги), предназначенный для передачи и распределения электрической энергии при номинальном напряжении 500 кВ.

     При выборе трассы КЛ стараются достичь  наименьшего расхода кабеля и  обеспечить его защиту от механических повреждений, от коррозии и вибрации, от повреждения электрической дугой при замыкании в соседнем кабеле. Сечение жил кабеля должно соответствовать допустимой токовой нагрузке для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения (не ясно сформулированное ценологическое ограничение). Каждая КЛ должна иметь свой номер или наименование. На трассе КЛ, проложенной в незастроенной местности, должны устанавливаться опознавательные знаки.

     14 Токопроводы и  распределительные  шинопроводы 

     В зависимости от вида проводников  токопроводы подразделяют на гибкие (при использовании проводов) и  жесткие (при использовании жестких  шин). Токопроводы защищены от попаданий твердых тел, от капель и пыли.

     Жесткие токопроводы до 1 кВ, поставляемые комплектно, называют ши-нопроводами; их комплектуют  секциями унифицированной длины, которые  могут быть прямыми, угловыми, гибкими, вводными, ответвительными, компенсационными, переходными, подгоночными. Типы шинопроводов в зависимости от назначения: 1) магистральные, предназначенные в основном для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных приемников; 2) распределительные - для присоединения к ним электроприемников; троллейные - для питания передвижных электроприемников;  
3) осветительные - для питания светильников и электроприемников небольшой мощности и специальные.

     Магистральный шинопровод предназначен для распределительных шинопроводов и пунктов, в том числе по схеме трансформатор — магистраль, отдельных крупных электроприемников в системе четырехпроводных электрических сетей с глухозаземленной нейтралью. Номинальный ток 1600, 2500, 4000 А.

     Кожух ШМА-73 состоит из двух алюминиевых  профилированных боковин, используемых в качестве нулевого провода, и крышек (обойм). Нулевым проводом в ШМА-68Н является четвертая шина. ШЗМ-16 имеет сплошную изоляцию шин и плотное сжатие их профилированных алюминиевых оболочек, что обеспечивает непрерывное крепление шин по всей длине секции и надежность нулевого провода. Выпускаются также шинопроводы постоянного тока ШМАД, ШМАДК на напряжение 1200 В и ток 1600-6300 А и магистральные шинопроводы специального назначения.

     Распределительные шинопроводы ШРА (с алюминиевыми жилами) и ШРМ (с медными шинами) предназначены для передачи и  распределения электроэнергии напряжением 380/220 В при возможности непосредственного  присоединения к ним электроприемников  в системах с глухозаземленной нейтралью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     15 Проверка токоведущих  частей на термическую  и динамическую  стойкость 

     Кабели  и шины выбирают по номинальным параметрам (току и напряжению) и проверяют  на термическую и динамическую стойкость  при КЗ. Поскольку процесс кратковременный, то можно считать, что все тепло, выделяемое в проводнике кабеля, идет на его нагрев. Температура нагрева кабеля определяется его удельным сопротивлением, теплоемкостью, рабочей температурой. Температура нагрева кабеля в нормальном рабочем режиме

  

  где    – температура окружающей среды (почвы);

       – допустимая температура при нормальном режиме, принимаемая равной  
60 ˚C;

       – допустимый ток для  выбранного сечения.

  Максимально допустимые кратковременные превышения температуры при КЗ для силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией принимаются: до 10 кВ с медными и алюминиевыми жилами — 200 °С; 20-35 кВ с медными жилами — 175 °С.

  Проверка  сечения кабеля на термическую стойкость  к токам КЗ проводится по выражению

  

  где В_к — тепловой импульс; С = А_кон — А_нач — коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике после короткого замыкания и до него.

  Для кабелей напряжением 6-10 кВ с бумажной изоляцией и медными жилами С= 141, с алюминиевыми жилами С= 85; для кабелей с поливинилхло-ридной или резиновой изоляцией с медными жилами С = 123, с алюминиевыми жилами = 75.

  Приведенное время t _п, соответствующее сумме приведенного времени для периодической и апериодической слагаемых тока, можно определять по кривым, связывающим действительное время отключения токоведущих частей и — отношение начального сверхпереходного тока к установившемуся току в месте КЗ. Учитывая особенности сетей электроснабжения 6УР-4УР, заключающиеся в возможности принять считают .

  При КЗ по токоведущим частям проходят токи переходного режима, вызывая сложные динамические усилия в шинных конструкциях и аппаратах электрических установок. Усилия, действующие на жесткие шины и изоляторы, рассчитывают по наибольшему мгновенному значению тока трехфазного КЗ i_у. При этом определяют максимальное усилие F на шинную конструкцию без учета механических колебаний, но с учетом расстояния l между изоляторами шинной конструкции и расстояния между фазами а (рис. 10.2).

  Допускаемые напряжения МПА: для меди МТ-140;, для алюминия АТ – 70, для алюминия АТТ – 90, для стали – 160.

  Электродинамические усилия в токоведущих частях выключателей, разъединителей и других аппаратов  сложны и трудно поддаются расчету, поэтому заводы-изг. Указывают допустимый ч/з аппарат предельный сквозной ток КЗ Iном.дин., который не должен быть меньше найденного в расчете ударного тока Iу при трехфазном КЗ.

     При КЗ по токоведущим частям проходят токи переходного режима, вызывая  сложные динамические усилия в шинных конструкциях и аппаратах электрических установок. Усилия, действующие на жесткие шины и изоляторы, рассчитывают по наибольшему мгновенному значению тока трехфазного КЗ i_у. При этом определяют максимальное усилие F на шинную конструкцию без учета механических колебаний, но с учетом расстояния l между изоляторами шинной конструкции и расстояния между фазами a.

     Проверка  шины на термическую стойкость к  токам КЗ 

  

 

  где    – периодическая составляющая тока КЗ;

       – приведённое время действия  тока КЗ;

       – коэффициент, соответствующий  разности выделенного тепла в  проводнике до и после КЗ; для  медной шины  ;

     Момент  для однополосных шин, установленных плашмя

  

  где    – толщина одной полосы шины;

       – ширина шины;

     Расчётное напряжение, возникающее в металле шин 

  

 

     Расчётное усилие от динамического воздействия тока КЗ 

  

 

     16 Комплектные распределительные  устройства напряжением  6 (10) кВ 

   Комплектным распределительным  устройством (КРУ) называют устройство, служащее для приема и распределения электрической энергии и состоящее из полностью или частично закрытых шкафов или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами и поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.