STO 56947007-29.060.10.005-2008

STANDARD ORGANIZACJI JSC FGC UES

Wytyczne dotyczące projektowania sztywnych szyn zbiorczych do rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic wnętrzowych 110-500 kV

Data wprowadzenia 25.06.2007

Przedmowa

Cele i zasady normalizacji w Federacji Rosyjskiej określa ustawa federalna z dnia 27 grudnia 2002 r. N 184-FZ „W sprawie przepisów technicznych”, a zasady stosowania standardu organizacyjnego to GOST R 1.4-2004 „Normalizacja w Federacji Rosyjskiej . Standardy organizacji. Przepisy podstawowe.”

Informacje o Poradniku

1 OPRACOWANO: Stowarzyszenie Naukowo-Produkcyjne LLC „Technoservice-Electro”

2. WYKONAWCY: A.P. Dolin; M.A.Kozinova

3. WPROWADZENIE: Dział bieżącego planowania obsługi technicznej, napraw i diagnostyki urządzeń, Dyrekcja regulacji technicznych i ekologii JSC FGC UES

4. ZATWIERDZONE I WPROWADZONE W ŻYCIE: zarządzeniem JSC FGC UES z dnia 25 czerwca 2007 r. N 176

5. WPROWADZONY: PO PIERWSZY RAZ

1. Wstęp

1. Wstęp

Obszar zastosowań

Wytyczne przeznaczone są do projektowania sztywnych szyn zbiorczych do rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic zamkniętych 110-500 kV i określają zakres jego stosowania oraz wymagania dotyczące głównych elementów i zespołów: szyn zbiorczych, odgałęzień, wsporników izolacyjnych (szyn zbiorczych) , uchwyty szyn zbiorczych, kompensatory odkształceń temperaturowych.

Dokument zawierający wytyczne jest zalecany do stosowania przez organizacje projektujące, zakłady produkcyjne, centra testowe, a także przedsiębiorstwa obsługujące i instalujące.

Odniesienia normatywne

W niniejszych wytycznych zastosowano odniesienia normatywne do następujących norm:

, wyd. 7.

Zasady instalacji elektrycznych, wyd. 6.

GOST 10434-82. Spawany styk elektryczny. Klasyfikacja. Ogólne wymagania techniczne.

GOST 14782-86. Połączenia spawane. Metody ultradźwiękowe.

GOST 15150-69. Maszyny, przyrządy i inne wyroby techniczne. Wersje dla różnych regionów klimatycznych. Kategorie, warunki działania, przechowywania i transportu pod kątem wpływu środowiskowych czynników klimatycznych.

GOST 1516.2-97. Urządzenia elektryczne i instalacje elektryczne prądu przemiennego na napięcie 3 kV i wyższe. Ogólne metody badania wytrzymałości izolacji elektrycznej.

GOST 16962.1-89

GOST 16962.2-90. Produkty elektryczne. Metody badań odporności na mechaniczne wpływy zewnętrzne.

GOST 17441-84. Połączenia styków elektrycznych. Metody akceptacji i badań.

GOST 17516.1-90. Produkty elektryczne. Ogólne wymagania dotyczące odporności na mechaniczne wpływy zewnętrzne.

GOST 18482-79. Rury tłoczone z aluminium i stopów aluminium. Warunki techniczne.

GOST R 50254-92 *. Zwarcia w instalacjach elektrycznych. Metody obliczania skutków elektrodynamicznych i termicznych prądu zwarciowego.
________________
*Dokument nie jest ważny na terytorium Federacji Rosyjskiej. Obowiązuje GOST R 52736-2007, zwany dalej w tekście. - Uwaga producenta bazy danych.

GOST R 51155-98. Okucia liniowe. Zasady akceptacji i metody badań.

GOST 6996-66. Połączenia spawane. Metody określania właściwości mechanicznych.

GOST 8024-90. Aparatura i urządzenia elektryczne prądu przemiennego na napięcia powyżej 1000 V. Normy grzewcze do pracy ciągłej i metody badań.

SNiP 2.01.07-85. Obciążenia i uderzenia.

SNiP 23.01.99. Klimatologia budowlana.

RD 34.45-51.300-97. Zakres i standardy badań sprzętu elektrycznego.

Warunki i definicje

W niniejszych Poradnikach stosowane są następujące terminy i definicje:

Twarda opona- szynoprzewody rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic zamkniętych, wykonane z szyn sztywnych, zwykle wykonanych z rur ze stopów aluminium.

Rozdzielnica zewnętrzna (ZRU) ze sztywną szyną zbiorczą- rozdzielnica (RU), w której szyny zbiorcze i/lub szyny połączeń wewnątrzogniwowych wykonane są z szyn sztywnych.

2 Zakres stosowania szyn sztywnych

2.1 Szyna sztywna może być stosowana w rozdzielnicach zewnętrznych wszystkich napięć. Wybór rodzaju rozdzielnicy napowietrznej i szyny rozdzielczej (sztywnej lub elastycznej) podyktowany jest wymaganiami techniczno-ekonomicznymi i zależy od parametrów instalacji elektrycznej: napięcia, prądu roboczego, prądu zwarciowego (zwarcia), schematu połączeń elektrycznych, wymagania dotyczące projektów rozdzielnic napowietrznych, a także przewidywane wpływy klimatyczne.

2.3 Konstrukcyjnie uzasadnione może być połączenie przewodów elastycznych i sztywnych, na przykład sztywnych szyn zbiorczych i elastycznych połączeń wewnątrzogniwowych.

3 Wymagania techniczne dotyczące sztywnych elementów szyn zbiorczych

3.1 Sztywne szyny zbiorcze obejmują sztywne szyny zbiorcze, wsporniki szyn zbiorczych, kompensatory odkształceń termicznych, zjazdy lub odgałęzienia, izolatory lub podpory izolacyjne, konstrukcje budowlane i inne elementy.

3.2 Wszystkie elementy sztywnej szyny zbiorczej muszą spełniać:

- poziom napięcia znamionowego instalacji elektrycznej;

- ustalony poziom przepięcia;

- najwyższy prąd roboczy;

- maksymalne prądy zwarć jedno-, dwu- i trójfazowych (zwarcia);

- warunki środowiska, ;*
________________
*Tutaj i poniżej znajduje się link do listy wykorzystanych referencji.


- przewidywane maksymalne ciśnienie wiatru;

- spodziewane największe złoża szkliwa;

- maksymalna i minimalna temperatura powietrza;

- najwyższy (letni) poziom promieniowania słonecznego;

- stopień zanieczyszczenia powietrza;

- akceptowalny poziom zakłóceń radiowych i brak ogólnej korony.

3.3 Opony sztywne muszą spełniać aspekty estetyczne i psychologiczne. W szczególności opony nie powinny wykazywać znacznych odkształceń od ciężaru własnego (w tym ciężaru gałęzi), ciężaru własnego i ciężaru osadów lodowych, wywołujących negatywną reakcję personelu obsługującego.

Długotrwałe drgania rezonansowe opon (w poprzek przepływu powietrza) spowodowane przez powstawanie wirów przy stosunkowo małych prędkościach wiatru muszą być skutecznie tłumione (nawet w przypadkach, gdy drgania te nie stanowią zagrożenia dla konstrukcji opony pod względem wytrzymałości mechanicznej).

3.4 Wysokie wskaźniki techniczne i ekonomiczne rozdzielnic napowietrznych ze sztywnymi szynami zbiorczymi można osiągnąć w wyniku zastosowania następujących rozwiązań:

- konstrukcje autobusów przemysłowych o wysokim stopniu gotowości fabrycznej, w tym kompletne modułowe podstacje (rozdzielnice), moduły szybko instalowane itp.;

- układy rozdzielnic napowietrznych umożliwiające zmniejszenie zajmowanej powierzchni i zużycia materiałów poprzez zastosowanie konstrukcji ze sztywnymi szynami zbiorczymi w połączeniu z innymi zaawansowanymi urządzeniami (izolowane wyłączniki gazowe, rozłączniki pantograficzne i półpantograficzne, przyrządy kombinowane transformatory itp.);

- konstrukcje metalowe podpór i portali wykonane ze stali odpornych na korozję lub stali z niezawodną powłoką antykorozyjną, a także lekkie słupy i podpory żelbetowe sprężone;

- skrócenie czasu budowy rozdzielnic napowietrznych, zmniejszenie objętości lub całkowita odmowa wykonywania prac spawalniczych w miejscu instalacji, niski profil szyn zbiorczych itp.;

- łatwość badań diagnostycznych, co zapewnia niezawodną pracę szyny zbiorczej.

4 Dobór materiału, kształtu przekroju, rozpiętości szyn zbiorczych, odgałęzień i połączeń wewnątrzogniwowych

4.1 W rozdzielnicy napowietrznej lub rozdzielnicy zamkniętej (dalej - RU) o napięciu 110-500 kV zaleca się stosowanie sztywnych szyn zbiorczych rurowych (szyny o przekroju pierścieniowym), które są najbardziej optymalne pod względem warunków koronowych, zakłóceń radiowych, materiału zużycie energii, chłodzenie, wiatr i odporność elektrodynamiczna.

Możliwość stosowania płaskich i przestrzennych kratownic szynowych (wykonanych z rur o stosunkowo małej średnicy) przede wszystkim przy wykonywaniu konstrukcji o dużych rozpiętościach. Zastosowanie takich konstrukcji wymaga odrębnego studium wykonalności.

4.2 Jako materiał na szyny sztywne o napięciu RU 110 kV i wyższym należy stosować stopy aluminium, które charakteryzują się dużą wytrzymałością i dobrą przewodnością elektryczną. Wymagania te spełniają przede wszystkim stop 1915T, a także AVT1 (i ich zagraniczne odpowiedniki).

4.3 Szyny zbiorcze, a także połączenia wewnątrzogniwowe niższego poziomu mogą być sztywne. Połączenia wewnątrzogniwowe górnej warstwy są z reguły wykonane za pomocą elastycznych (stalowo-aluminiowych) drutów. Poszczególne sekcje szyn zbiorczych i połączenia wewnątrzogniwowe niższego poziomu również mogą być elastyczne. O wyborze rodzaju opony decydują przede wszystkim względy projektowe oraz wskaźniki techniczne i ekonomiczne.

Należy wziąć pod uwagę, że dopuszczalne odległości między fazami, a także między częściami pod napięciem a urządzeniami uziemionymi w rozdzielnicach z przewodami sztywnymi są znacznie mniejsze niż w przypadku przewodów elastycznych. Jednocześnie odległości między przewodami połączeń wewnątrzogniwowych są z reguły określone przez odległość między fazami przełączników. Dlatego o wyborze rodzaju przewodnika decydują względy projektowe, łatwość instalacji i konstrukcji, biorąc pod uwagę wskaźniki techniczne i ekonomiczne.

4.4 Sztywne autobusy rurowe w rozdzielnicy zewnętrznej muszą posiadać w zakończeniach zaślepki uniemożliwiające ptakom zakładanie gniazd. Wskazane jest wykonanie w korkach opon otworów zapewniających cyrkulację powietrza lub otworów drenażowych w dnie opon w miejscach, gdzie najbardziej uginają się one pod ciężarem własnym oraz ciężarem gałęzi w celu odprowadzania skroplin.

4.5 Długość przęsła szyn zbiorczych (odległość między sąsiednimi wspornikami izolacyjnymi) z reguły dobierana jest jako równa podziałce ogniw. Dopuszcza się stosowanie rozpiętości będących wielokrotnością podziałki ogniwa lub równą połowie (lub mniej) rozstawu ogniw.

4.6 Najdłuższą długość przęsła (odległość między podporami) określają względy projektowe oraz wskaźniki techniczno-ekonomiczne, biorąc pod uwagę wytrzymałość szyn zbiorczych, podpór izolacyjnych, wartość obciążeń mechanicznych oraz obecność odgałęzień sztywnych i elastycznych. Jest ono ograniczone dopuszczalnym ugięciem opony od ciężaru własnego, a także od ciężaru własnego, z uwzględnieniem ciężaru lodu (punkt 9.11 niniejszych wytycznych).

Długość całego (lub spawanego) odcinka opony zwykle przyjmuje się jako równą długości przęsła (ryc. 1, a). Dopuszcza się stosowanie całych (lub spawanych) opon, których długość jest równa dwóm lub więcej przęsłom (ryc. 1, b, c). Zasadne jest stosowanie takich autobusów jako połączeń wewnątrzkomórkowych.

Rys.1 Konstrukcje autobusowe z oponami ciągłymi jedno-, dwu- i wieloprzęsłowymi

Rys. 1 Konstrukcje szyn zbiorczych z jedno-, dwu- i wieloprzęsłowymi szynami ciągłymi: 1 - izolatory; 2 - opony; 3 - uchwyty autobusowe; - kompensatory rozszerzalności cieplnej

4.7 Wysokość szyn zbiorczych jest określona przez wymagania i dobierana z uwzględnieniem przejścia mechanizmów naprawczych, poziomu natężenia pola elektrycznego na wysokości równej wzrostowi osoby, parametrów zastosowanego sprzętu, cech schemat połączeń elektrycznych i rozmieszczenie urządzeń, a także zadanie zmniejszenia ogólnego profilu (wysokości) rozdzielnicy zewnętrznej.

4.8 Szyny zbiorcze można montować bezpośrednio na izolatorach wsporczych, przekładnikach lub urządzeniach elektrycznych (rys. 1, rys. 2, a), na przedłużkach montowanych na izolatorach (rys. 2, b, c) lub sztywnych szynach dolnego poziomu.

Rys.2 Możliwości montażu szyn zbiorczych na izolatorach wsporczych: montaż bezpośredni na wspornikach izolacyjnych; montaż na słupkach pionowych; zapinanie na przedłużeniach w kształcie litery V. podpory, izolatory, opony, przedłużki

Rys.2 Możliwości montażu szyn zbiorczych na izolatorach wsporczych: A- bezpośredni montaż na wspornikach izolacyjnych; B- montaż na słupkach pionowych; V- mocowanie na przedłużkach w kształcie litery V. 1 - podpory, 2 - izolatory, 3 - opony, 4 - przedłużenia

4.9 Materiał i profil przedłużeń są generalnie podobne do opon. Przedłużenia mogą być wykonane w postaci słupów pionowych, w kształcie litery V i innych konstrukcji umieszczonych w płaszczyźnie osi izolatorów każdej fazy (ryc. 2, b, c, ryc. 3, a) lub w formie pochyłe słupki (ryc. 3, b, c ). Rozszerzenia można wykonać w jednym, dwóch lub trzech etapach, w zależności od względów projektowych.

Rys.3 Szyny zbiorcze na przedłużeniach pionowych i pochyłych

Rys.3 Szyny zbiorcze na pionowych a) i nachylonych b), c) przedłużeniach: 1 - izolator, 2 - szyna zbiorcza; 3 - oddział; 4 - odłącznik.

Należy wziąć pod uwagę, że montaż szyn zbiorczych na przedłużkach prowadzi do wzrostu momentów zginających na wspornikach izolacyjnych pod wpływem oddziaływania elektrodynamicznego i wiatru, a także do dodatkowego zużycia materiału szyn zbiorczych.

4.10 Odgałęzienia szyn zbiorczych sztywnych rurowych, a także połączenia poszczególnych odcinków szyn zbiorczych należy wykonać metodą spawania, zagniatania (w przypadku przewodów elastycznych zejść) lub atestowanych, fabrycznych złączy zaciskanych. Połączenia rozłączne (w tym uchwyty szyn zbiorczych - kompensatory) muszą być dostępne w celu diagnostycznego monitorowania termowizyjnego za pomocą urządzeń termograficznych z poziomu gruntu. Połączenia spawane należy wykonać fabrycznie. W wyjątkowych przypadkach prace te można wykonać w miejscu montażu pod nadzorem przedstawicieli producenta.

4.11 Wykonując połączenia spawane z oponami wykonanymi ze stopów aluminium, należy wziąć pod uwagę, że w wyniku wyżarzania zmniejsza się wytrzymałość materiału (pkt 9.14). Nie zaleca się wykonywania połączeń spawanych w obszarze opony o największym momencie zginającym (naprężeniach mechanicznych) przy obciążeniach statycznych i dynamicznych.

4.12 Odległości pomiędzy sztywnymi szynami zbiorczymi rozdzielnic o napięciu 110 kV i większym oraz pomiędzy częściami pod napięciem a urządzeniami uziemionymi muszą odpowiadać wymaganiom, uwzględniając możliwe największe odchyłki przewodów i wsporników izolacyjnych przy największej projektowej prędkości wiatru i po rozłączanie zwarć dwu- i trójfazowych.

4.13 Do mocowania sztywnych szyn zbiorczych stosuje się porcelanowe i polimerowe izolatory wsporcze oraz wsporniki izolacyjne.

W drodze wyjątku dopuszcza się stosowanie mocowań szyn zbiorczych na girlandach podwieszanych izolatorów do portali (rys. 4). Rozwiązanie to pozwala na zmniejszenie odległości pomiędzy fazami w porównaniu do elastycznych szyn zbiorczych (przewodów). Jednak z reguły rozwiązanie ze sztywnymi szynami zbiorczymi na podwieszonych girlandach izolatorów jest gorsze pod względem technicznym i ekonomicznym od tradycyjnych rozwiązań z elastycznymi przewodami.

Rys.4 Mocowanie sztywnych szyn zbiorczych do izolatorów podwieszanych

Rys.4 Mocowanie sztywnych szyn zbiorczych do izolatorów podwieszanych

4.14 Opony muszą spełniać warunki nagrzewania w trybach pracy (nośność), odporności termicznej, elektrodynamicznej i wiatrowej, a także spełniać warunki badania koronowego, odstrajania od stabilnych oscylacji rezonansowych (pkt 4.6, sekcja 8 niniejszych wytycznych).

5 Projektowanie urządzeń tłumiących i sposoby tłumienia drgań rezonansowych wiatru

5.1 Autobusy rurowe w rozdzielnicach napowietrznych podlegają wymuszeniom wirowym (rezonanse wiatru, drgania eoliczne), którym towarzyszą drgania w poprzek strumienia powietrza. Wibracje takie powodują uszkodzenia zmęczeniowe, przede wszystkim połączeń stykowych, osłabienie konstrukcji śrubowych, a także negatywny wpływ psychologiczny na personel obsługujący.

5.2 W celu zwalczania drgań rezonansowych wiatru należy zastosować rozwiązania techniczne zapewniające zwiększone rozpraszanie energii podczas drgań opony w płaszczyźnie pionowej (w poprzek strumienia powietrza).

5.3 Zmniejszenie poziomu amplitudy drgań i zwiększenie efektywności odstrojenia od stabilnych drgań wiatru umożliwia zmniejszenie średnicy opony i zmniejszenie częstotliwości drgań własnych (np. poprzez zamontowanie na oponie dodatkowych obciążników).

5.4 Aby odstroić się od rezonansów, można zamontować na oponach specjalne elementy (np. spojlery), które zapobiegają synchronicznemu powstawaniu wirów na całej długości opony.

Stosowanie przechwytywaczy jest dopuszczalne dopiero po przeprowadzeniu testów w pełnej skali (próbna eksploatacja poszczególnych przęseł), ponieważ ich nieprawidłowe rozmieszczenie może wywołać wzbudzenia wirowe.

Opona (część opony) z zamontowanymi spojlerami musi zostać zbadana pod kątem braku wyładowań koronowych i zakłóceń radiowych zgodnie z wymogami punktu 4.13.

5.5 Wystarczające rozproszenie energii i skuteczne tłumienie stabilnych oscylacji rezonansowych zapewniają:

- drut, kabel lub pręt zainstalowany wewnątrz opony;

- tłumienie strukturalne w punktach mocowania opon (w uchwytach opon).

Wskazane jest stosowanie specjalnie zaprojektowanych uchwytów na opony, które zwiększają rozpraszanie energii podczas drgań opony.

5.6 Dopuszcza się sprawdzenie skuteczności przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych w zakresie tłumienia stabilnych oscylacji rezonansowych (ze względu na wystarczające rozproszenie energii) w oparciu o doświadczalne wyznaczenie ubytków tłumienia podczas drgań opony w płaszczyźnie pionowej (z amplitudą oscylacji równą od 1 do 5 średnic opon) i wyniki obliczeń zgodnie z instrukcją w p.2.6 GOST R 50254-92. Obliczenia należy przeprowadzić bez uwzględnienia osadów lodu, ponieważ obecność lodu w wyniku wzrostu masy pomaga zmniejszyć poziom amplitudy oscylacji rezonansowych.

5.7 Jeżeli poziom rozproszenia energii jest niewystarczający do wytłumienia drgań rezonansowych opon od wiatru, należy zwiększyć długość przewodu ułożonego wewnątrz opony do wartości równej długości przęsła, zastosować wsporniki opon o innej konstrukcji zapewniające większe tarcie w części nośnej opony, należy zastosować opony o większej masie lub zastosować zalecenia zawarte w punktach 5.3 i 5.4 niniejszych wytycznych.

6 Projektowanie połączeń i rozgałęzień wewnątrzkomórkowych

6.1 Dolne połączenia i odgałęzienia wewnątrzogniwowe można wykonać za pomocą sztywnych rur lub drutów stalowo-aluminiowych. O wyborze przewodów decydują przede wszystkim względy projektowe oraz techniczne i ekonomiczne, biorąc pod uwagę łatwość instalacji. Wskazane jest, aby połączenia górnych ogniw były elastyczne. Dopuszczalne jest stosowanie sztywnych przewodów, biorąc pod uwagę zalecenia zawarte w punktach 4.11 i 4.14 niniejszych wytycznych.

6.2 Wymagania dotyczące sztywnych przewodów połączeń wewnątrzogniwowych określono w sekcjach 4 i 5 niniejszego Poradnika; elastyczne przewody dobiera się zgodnie z wymaganiami aktualnych dokumentów regulacyjnych.

6.3 Sztywne gałęzie z szyn zbiorczych wykonane są w kształcie litery L (górny, dolny), łukowy i inne (ryc. 5).

Rys.5 Opcje dla sztywnych gałęzi: góra w kształcie litery L; Blat w kształcie litery L w dwóch kierunkach; łukowaty szczyt; Dno w kształcie litery L; izolator; opony; oddział; rozłącznik

Ryc.5 Opcje sztywnych gałęzi: a - górna część w kształcie litery L; b - Blat w kształcie litery L w dwóch kierunkach; c - łukowaty szczyt; g - dolny w kształcie litery L; 1 - izolator; 2 - opony; 3 - oddział; 4 - odłącznik

6.4 Połączenia szyn zbiorczych z odgałęzieniami sztywnymi należy wykonywać atestowanymi, fabrycznymi łącznikami zaciskanymi lub metodą spawania, którą wykonuje producent. Elementy z połączeniami spawanymi stosuje się do montażu w postaci kompletnych zespołów.

W wyjątkowych przypadkach dopuszcza się wykonywanie prac spawalniczych w miejscu montażu pod nadzorem przedstawicieli producenta.

Zaleca się wykonywanie połączeń spawanych w zakładzie producenta i stosowanie ich jako kompletnych jednostek odgałęźnych.

6.5 Odgałęzienia szyn zbiorczych z przewodami giętkimi można wykonać za pomocą zacisków zaprasowywanych fabrycznie przyspawanych do szyn sztywnych lub za pomocą specjalnych atestowanych, fabrycznych łączników zaciskanych pokazanych na rys. 6.

Rys. 6 Przykład elastycznego zespołu odgałęźnego z szyny zbiorczej wykonanego przy użyciu fabrycznego połączenia zaciskanego

Rys. 6 Przykład elastycznego zespołu odgałęzień przewodów z szyny zbiorczej, wykonanego przy użyciu fabrycznego połączenia typu zaciskanego.

6.6 Połączenie sztywnych szyn rurowych z zaciskami płaskimi urządzeń można wykonać za pomocą adapterów połączonych z szyną zbiorczą poprzez spawanie lub za pomocą fabrycznie wykonanych uchwytów szyn zbiorczych adaptera, zapewniających niezbędny styk elektryczny (rys. 7) oraz, w razie potrzeby, kompensacja odkształceń temperaturowych sztywnej szyny zbiorczej. Urządzenia elektryczne nie powinny być poddawane dodatkowym obciążeniom wynikającym z odkształcenia termicznego opon.

Rys.7 Możliwość podłączenia szyny rurowej do urządzenia

Rys.7 Możliwość podłączenia szyny rurowej do urządzenia

6.7 Rozpiętość połączeń międzyogniwowych niższego poziomu jest zwykle mniejsza niż rozpiętość szyny zbiorczej. W tym przypadku sztywne połączenia wewnątrzogniwowe podlegają niższym obciążeniom wynikowym (elektrodynamicznym, wiatrowym, lodowym, od własnego ciężaru) niż szyny zbiorcze. Dlatego też dopuszcza się stosowanie jako materiału do połączeń wewnątrzogniwowych słabszych stopów aluminium niż w szynach zbiorczych, ale o większej przewodności elektrycznej (AVT1, AD33 itp. zamiast 1915T), jeśli zastosowanie różnych stopów zmniejsza zużycie materiału szynoprzewodu i spełnia wszystkie pozostałe wymagania.

6.8 Długość przęsła szyn zbiorczych niższego poziomu połączeń wewnątrzogniwowych jest określona przez odległości między urządzeniami, innym wyposażeniem ogniwa oraz względy projektowe.

7 Projektowanie kompensatorów naprężeń termicznych i uchwytów szyn zbiorczych

7.1 Odkształcenia termiczne (wydłużanie i ściskanie) opon nie powinny powodować dodatkowych sił na wspornikach izolacyjnych, aparaturze, przekładnikach i innym sprzęcie, a także dodatkowych naprężeń mechanicznych w materiale opony.

7.2 Swobodny ruch wzdłużny opon w całym możliwym zakresie temperatur zapewniają kompensatory odkształceń termicznych. Kompensacja rozszerzalności cieplnej spowodowanej odkształceniem w punktach zwrotnych nie jest dozwolona.

7.3 Najniższa temperatura opon jest równa minimalnej temperaturze powietrza w obszarze, w którym znajduje się rozdzielnica zewnętrzna. Najwyższa temperatura magistrali występuje podczas zwarcia o największym oczekiwanym prądzie i czasie trwania. Z marginesem można przyjąć, że najwyższa temperatura opony jest równa dopuszczalnej temperaturze opony przy zwarciu wynoszącej 200 °C (pkt 9.9 niniejszych wytycznych).

7.4 Kompensatory odkształceń termicznych instalowane są w sekcjach nośnych opony i mogą być wykonane jako pojedynczy zespół z uchwytem opony.

7.5 Kompensację rozszerzalności cieplnej szyn zbiorczych zapewniają połączenia elastyczne, które zaleca się wykonywać z drutów stalowo-aluminiowych lub aluminiowych. Liczba przewodów musi wynosić co najmniej dwa. Całkowity przekrój drutów zależy od ich całkowitej nośności i oporu cieplnego.

7.6 Połączenia elastyczne (przewody) kompensatorów odkształceń termicznych można mocować bezpośrednio do szyn zbiorczych lub do fabrycznie wykonanych zaciskanych uchwytów szyn zbiorczych (rys. 8). W tym drugim przypadku ruch wzdłużny opon zapewniony jest dzięki możliwości przemieszczania poszczególnych elementów uchwytów autobusowych.

Rys. 8 Przykłady kompensatorów temperatury z różnymi sposobami mocowania połączeń elastycznych: do szyn zbiorczych; dla posiadaczy autobusów

Rys. 8 Przykłady kompensatorów temperatury z różnymi sposobami mocowania połączeń elastycznych: a) do opon; b) do uchwytów na opony

7.7 Przy montażu opony stosuje się dwa rodzaje uchwytów autobusowych:

1) zapewnienie stałego mocowania opony (zapobiegającego jej przemieszczaniu się wzdłużnemu);

2) opony ze swobodnym mocowaniem (ze swobodnym ruchem wzdłużnym).

7.8 Ciągły (pełny, spawany) odcinek opony może mieć tylko jeden stały element mocujący.

Jeżeli ciągły odcinek opony jest równy długości przęsła (ryc. 1, a), wówczas na jednym wsporniku (izolatorze) przęsła instaluje się stały zespół mocujący, a na drugim - wolny zespół mocujący wsparcie.

7.9 W stałych punktach mocowania autobusów dzielonych (rys. 1, a) przewody giętkie pełnią funkcje komunikacji elektrycznej, a w wolnych punktach mocowania dodatkowo pełnią funkcję kompensatorów odkształceń temperaturowych.

7.10 Oprócz głównego celu (pkt 7.9) elastyczne połączenia kompensatorów pełnią funkcję ekranów w zespole mocowania opony. Skuteczność ekranowania sprawdza się zgodnie z instrukcjami zawartymi w punkcie 9.4 niniejszych wytycznych.

W przypadku braku połączeń elastycznych, a także w przypadku niezadowalających wyników badań korony z połączeniami elastycznymi, konieczne jest zamontowanie osobnego ekranu elektrostatycznego.

7.11 Uchwyty opon (kompensatory odkształceń temperaturowych) w wolnych punktach mocowania opony muszą zapewniać wzdłużny ruch opony podczas jazdy na lodzie.

7.12 Preferowane są uchwyty szyn zbiorczych, które zapewniają najmniej pracochłonny montaż szyny zbiorczej (w tym wyeliminowanie lub zminimalizowanie prac spawalniczych i zagniatania elastycznych elementów konstrukcyjnych). Wymagania te najlepiej spełniają uchwyty szynowe typu zaciskanego, które posiadają kompensatory odkształceń temperaturowych w wolnych zespołach mocujących (rys. 8, b).

Jeżeli procedura płatności na stronie systemu płatności nie została zakończona, pieniężna
środki NIE zostaną pobrane z Twojego konta i nie otrzymamy potwierdzenia płatności.
W takim przypadku możesz powtórzyć zakup dokumentu za pomocą przycisku po prawej stronie.

Wystąpił błąd

Płatność nie została zrealizowana z powodu błędu technicznego, środki z Twojego konta
nie zostały spisane. Spróbuj poczekać kilka minut i powtórzyć płatność ponownie.

W ostatnich latach znaczna część rozdzielnic napowietrznych 110-500 kV wykonywana jest z szynami sztywnymi, co pozwala na tworzenie rozdzielnic kompaktowych i ekonomicznych, które zajmują mniejszą powierzchnię, mają mniejsze szyny zbiorcze i wysokość portali niż w przypadku szyn elastycznych. Dzięki temu zmniejsza się długość dróg kontrolnych i dróg, ułatwia się czyszczenie izolatorów, poprawia się widoczność opon i urządzeń. W przypadku stosowania sztywnych szyn zbiorczych zmniejsza się złożoność prac instalacyjnych. W oparciu o konstrukcje ze sztywnymi autobusami stworzono konstrukcje wysokoprefabrykowane, obejmujące moduły kompaktowe i kompletne podstacje. Wszystko to pozwala skrócić czas budowy reaktora. Opony sztywne z powodzeniem stosowano w naszym kraju już w latach 30. ubiegłego wieku. Szyny zbiorcze wykonano z rur miedzianych, połączenia wewnątrzkomórkowe z rur stalowych (wodnych). W połowie lat 50. w Instytucie Teploelektroproekt opracowano projekty rozdzielnic wnętrzowych oraz rozdzielnic napowietrznych 110 i 220 kV ze sztywnymi szynami zbiorczymi ze stopów aluminium i jednorzędowym montażem rozłączników. W 1957 r. Oddano do użytku zamkniętą rozdzielnię 150 kV Kachowskiej WP, wykonaną według schematu: jeden pracujący system szyn sekcyjnych i obejściowych, których szyny zbiorcze wykonane są z rur miedzianych. Sztywne szyny rurowe wykonane ze stopów aluminium były szeroko stosowane w latach 60-tych w rozdzielnicach napowietrznych o napięciu 110 kV w stacjach tranzytowych i ślepych. W latach 70-tych Instytut Energosetproekt realizował projekty rozdzielnic napowietrznych o napięciu 220 kV według schematów uproszczonych (typ 220 kV KTP), a także projekty standardowe rozdzielnic napowietrznych 110 kV i wyższych z szynami zbiorczymi. W tych samych latach instytut Ukrorgenergostroy (w tamtych latach oddział Orgenergostroy w Odessie) opracował projekty KTPB 110 kV, których produkcję opanowała fabryka Samara (Kuibyshev) Electroshield. Te same organizacje opracowały później i opanowały produkcję rozdzielnic blokowych 110 kV (KRUB) dla obwodów jednego lub dwóch systemów szyn zbiorczych z szyną obejściową, a pod koniec lat 80. wyprodukowały eksperymentalne przęsła szyn zbiorczych KRUB 220 kV. Do lat 80. sztywna szyna zbiorcza rozdzielnicy napowietrznej 110 kV, opracowana przez Instytut Energosetproekt i jego oddziały, była produkowana w warsztatach organizacji elektroinstalacyjnych; później z reguły w zakładach VPO Soyuzlektrosetizolyatsiya (ryc. 1, a). Rozwiązania te zastosowano przy budowie rozdzielnic napowietrznych 220 i 500 kV ze sztywnymi szynami zbiorczymi (rys. 1, b). Ponadto sztywne elementy szyn zbiorczych znalazły zastosowanie w rozdzielnicach napowietrznych 330 i 500 kV z rozłącznikami podwieszanymi (projekty Instytutu Atomteploelektroproekt). W ostatnich latach Zakłady Sprzętu Elektrycznego ZAO (ZETO), ZAO IES-EnergoStroyEngineering, ZAO KTP-Ural i inne organizacje opracowały i wdrożyły szyny zbiorcze dla rozdzielnic zewnętrznych 110-500 kV (ryc. 2).

Należy zauważyć, że wiele projektów opon w dużej mierze naśladuje rozwój lat 60-80. ostatni wiek. Inni gromadzą najlepsze rozwiązania krajowe i zagraniczne, a także sięgają po nowe, autorskie podejścia. W tych warunkach przygotowanie i zatwierdzenie czterech nowych dokumentów regulacyjnych określających wymagania dotyczące projektowania, doboru, obliczeń i testowania rozdzielnic stacjonarnych napowietrznych i rozdzielnic zamkniętych 110-500 kV okazało się terminowe. Dokumenty odzwierciedlają wyniki obliczeń i badań konstrukcji opon w trybie eksploatacyjnym i awaryjnym, wieloletnie prace badawczo-rozwojowe rosyjskich naukowców i specjalistów, a także krajowe i zagraniczne doświadczenia w eksploatacji sztywnych szyn zbiorczych. W szczególności jako opony zaleca się stosowanie rur wykonanych ze stopów aluminium, przede wszystkim 1915, 1915T, a także AVT1. Odgałęzienia z szyn zbiorczych wykonuje się przy użyciu szyn sztywnych (rury) lub szyn elastycznych (druty stalowo-aluminiowe). Podczas instalowania konstrukcji szyn zbiorczych z reguły nie stosuje się prac spawalniczych. Sztywne odgałęzienia szyn zbiorczych, łuki i inne elementy wymagające spawania dostarczają zazwyczaj wyspecjalizowane firmy. Uchwyty autobusowe i inne elementy mocujące są najważniejszym elementem nowoczesnych konstrukcji opon. Zgodnie z zaleceniami (i po raz pierwszy w praktyce krajowej dopuszczonymi dla szyn zbiorczych) stosuje się uchwyty szyn zbiorczych i zespoły mocujące typu zaciskanego (rys. 3), które nie wymagają spawania ani zaciskania w celu połączenia sztywnych szyn zbiorczych , a także sztywne szyny zbiorcze i elastyczne połączenia przy montażu szyn zbiorczych. Elementy mocujące umożliwiają łączenie szyn rurowych z zaciskami okuć płaskich, wykonywanie różnego rodzaju odgałęzień i łączenie przewodów. Uchwyty szyn zbiorczych i inne łączniki zaciskane zapewniają: szybki i wysokiej jakości montaż szyn zbiorczych, niezbędną kompensację odkształceń termicznych ogumienia, kompensację błędów przy montażu wsporników szyn zbiorczych, a także ewentualnego osiadania i przechylania podpór. Ponadto pełnią funkcję ekranów, eliminując możliwość wyładowań koronowych i zakłóceń radiowych. Jednocześnie muszą zapewniać wysoką jakość połączenia elektrycznego, a także wymagany poziom rozpraszania energii podczas drgań opony, w tym podczas wzbudzeń wiatrowych (rezonansów wiatru). Mocowanie za pomocą sztywnych szyn zbiorczych odbywa się zwykle na jednokolumnowych izolatorach porcelanowych (podporach izolacyjnych) typu C6, C8, C10 lub C12. Dopuszczalne jest stosowanie polimerowych izolatorów wsporczych. W rozdzielnicach ze sztywnymi szynami zbiorczymi stosowane są rozłączniki wszystkich nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych, w tym poziome obrotowe, półpantograficzne i pantograficzne. Należy zaznaczyć, że zastosowanie rozłączników pantograficznych w rozdzielnicach ze sztywnymi szynami zbiorczymi pozwala na stworzenie najbardziej kompaktowych rozwiązań konstrukcyjnych, a w niektórych przypadkach upraszcza rozmieszczenie aparatury. Sztywna szyna zbiorcza rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic wnętrzowych o napięciu 110 kV i większym spełnia wymagania przepisów oraz spełnia wymagania niezawodności działania, jeżeli zostały przeprowadzone badania (badania lub obliczenia), obejmujące:
Nowoczesne zespoły mocowania opon według dopuszczalnych ugięć od ciężaru własnego (w tym gałęzi), a w rozdzielnicach zewnętrznych dodatkowo od ciężaru lodu; odległości izolacyjne uwzględniające odchyłki szyn zbiorczych i izolatorów wsporczych pod obciążeniem wiatrem (w rozdzielnicach zewnętrznych) i po ekspozycji; szyny zbiorcze dla warunków koronowych i zakłóceń radiowych; opony, wsporniki autobusów i kompensatory zgodnie z dopuszczalną rozszerzalnością cieplną; sztywna szyna zbiorcza do ogrzewania w trybach pracy, w rozdzielnicy zewnętrznej z uwzględnieniem promieniowania słonecznego, a także wymuszonej (przy wietrze) i swobodnie wymuszonej (w spokoju) konwekcyjnej wymiany ciepła; odporność termiczna opon; rezystancja elektrodynamiczna izolatorów i szyn zbiorczych, w tym ocena nieudanego ponownego załączenia; odporność na wiatr szyny rozdzielnicy napowietrznej, biorąc pod uwagę pulsującą (zmienną) składową obciążenia wiatrem; skuteczność odstrojenia autobusów rozdzielnic napowietrznych od rezonansów wiatru; rezystancja (wytrzymałość) izolatorów i szyn zbiorczych pod różnymi kombinacjami obciążeń zewnętrznych (wiatr, lód i elektrodynamika) z uwzględnieniem ciężaru własnego i ciężaru gałęzi. Rozważmy niektóre warunki wyboru i obliczenia sztywnych szyn zbiorczych. 1. Największe ugięcie opon od ciężaru własnego i ciężkości gałęzi w st.max, zgodnie z wymogami estetycznymi i psychologicznymi, nie powinno przekraczać dopuszczalnego ugięcia statycznego w st.add = l 0 /100, oraz z uwzględnieniem lodu przy st.add = l 0 /80 , gdzie l 0 to długość autobusu pomiędzy podporami (uchwytami autobusowymi). Jako przykład na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono krzywe zależności średnicy zewnętrznej (D) i wewnętrznej (d) opon o przekroju pierścieniowym spełniających warunki skonstruowane w oparciu o rozwiązanie zadania statycznego dla opon o długości 17,5 m (bez odgałęzień) wykonanych ze stopu aluminium 1915T nie biorąc pod uwagę lodu. Dopuszczalne rozmiary opon znajdują się w szarym obszarze.
Jak pokazuje doświadczenie wprowadzania nowych konstrukcji szyn zbiorczych na napięcie 110 kV i wyższe, w przypadku naruszenia warunku (1), zgodnie z wymaganiami obsługi, należy zamontować dodatkowe pośrednie wsporniki izolacyjne lub wymienić szyny zbiorcze. 2. Odległości montażowe części przewodzących prąd od poszczególnych elementów rozdzielnicy w świetle muszą być większe od wartości minimalnych określonych w PUE. Dodatkowo najmniejsze odległości izolacyjne pomiędzy elementami przewodzącymi prąd a f-f oraz przewodami i częściami uziemionymi a f-z, gdy szyna zbiorcza drga pod wpływem obciążenia wiatrem (w rozdzielnicach napowietrznych) i po odłączeniu (w rozdzielnicach napowietrznych i rozdzielnicach wnętrzowych) ) musi pozostać większa niż najmniejsze dopuszczalne odległości A f-f i A f-z, zainstalowane w . 3. Opony należy sprawdzić pod kątem wyładowań koronowych i zakłóceń radiowych. Koronacja ogólna na oponach nie występuje, jeżeli spełniona jest nierówność, gdzie Emax jest maksymalnym natężeniem pola elektrycznego na powierzchni opon przy średnim napięciu roboczym; E 0 jest początkową siłą pola elektrycznego wystąpienia wyładowania koronowego. Warunek (5) jest spełniony, jeżeli średnica zewnętrzna opon D jest większa lub równa minimalnej średnicy dopuszczalnej zgodnie z warunkiem koronowym D dodatkowym. W tabeli 1 pokazuje obliczone dopuszczalne średnice rurowych pojedynczych szyn zbiorczych według warunków koronowych w normalnych warunkach atmosferycznych (ciśnienie powietrza p in = 1,013 10 5 Pa = 760 mm Hg i temperatura powietrza V in = 20 o C) oraz minimalne dopuszczalne odległości między fazami i grunt .
Należy zauważyć, że średnice opon wybrane według innych warunków z reguły znacznie przekraczają podane w tabeli. 1 wartości. 4. Odkształcenie termiczne opon nie powinno prowadzić do powstania dodatkowych sił, co zapewnia swobodny ruch opon i montaż kompensatorów temperatury. W takim przypadku długość ciągłego (pełnego lub spawanego) odcinka opony musi odpowiadać nierównościom, gdzie L dodać. min i L dodaj. max - minimalne i maksymalne dopuszczalne długości ciągłego odcinka opony, określone przez konstrukcję szyny zbiorczej, m; L jest długością tego odcinka w minimalnej temperaturze Vmin (którą można zasadnie przyjąć jako równą bezwzględnej minimalnej temperaturze powietrza w danym regionie) i maksymalnej temperaturze Vmax (równej temperaturze nagrzewania opony w krótkim okresie obwód, czyli nie więcej niż 200 o C). Nieprzestrzeganie warunków (3) może prowadzić do naruszeń technologicznych i wypadków. Na ryc. Na rys. 5 przedstawiono fotografię uszkodzonego przęsła szyn zbiorczych rozdzielnicy napowietrznej 220 kV pod wpływem odkształceń temperaturowych. 5. W warunkach eksploatacyjnych najwyższe temperatury nagrzewania szyn zbiorczych V i styków śrubowych V k nie powinny przekraczać wartości dopuszczalnych. Zamiast warunku (4) w praktycznych obliczeniach wygodnie jest zastosować nierówność, gdzie I slave. nb - najwyższy prąd roboczy (zwany także prądem o dużym obciążeniu), A; I dodatkowy - długoterminowo dopuszczalny (nominalny) styk szyn zbiorczych lub szyn zbiorczych I nom, równy prądowi roboczemu odpowiednio w temperaturze ogrzewania V lub Vk. Jako przykład na ryc. Na rysunku 6 przedstawiono obliczone zależności prądów dopuszczalnych długoterminowo szyn zbiorczych rurowych wykonanych ze stopu 1915T w rozdzielnicy napowietrznej przy temperaturze powietrza V równej 40 o C i dopuszczalnej długookresowej temperaturze szyny V, równej dopuszczalna temperatura połączeń stykowych V dopuszczalna do (np. uchwytu szynowego zaciskanego) 90 o C. Przy obliczaniu I dodatkowych szyn rozdzielnicy zewnętrznej wyznaczono przepływ ciepła dla konwekcji swobodnej na podstawie prędkości wiatru w spokojnych warunkach wynosząca 0,6 m/s. Dodatkowo wzięto pod uwagę przepływ ciepła z promieniowania słonecznego dla centralnej Rosji.
6. Opony uważa się za odporne termicznie, jeżeli ich temperatura w VKZ pozostaje niższa od dopuszczalnej temperatury VKZ.add. Dla aluminium i jego stopów dopuszczalna temperatura VKZ.adm wynosi 200 o C. Krzywe wyznaczania temperatury opony podczas zwarcia przedstawiono na rys. 7. Parametr A (A 2 s/mm 4) niezbędny do wyznaczenia V zwarcia w temperaturze końcowej wyznacza się znanym wzorem 7: gdzie S jest przekrojem opony, mm 2; B k - Całka Joule'a, A 2 s. Wygodnie jest ocenić opór cieplny (z pewnym marginesem) na podstawie pola przekroju poprzecznego przewodnika. Opona spełnia warunek oporu cieplnego (6), jeśli jej pole przekroju poprzecznego spełnia nierówność, gdzie S t jest minimalnym przekrojem opony zgodnie z warunkiem oporu cieplnego, mm 2; B - Całka Joule'a, A 2 s; C T jest parametrem oporu cieplnego, As 1/2 / mm 2, którego wartości dla niektórych stopów aluminium podano w tabeli. 2. 7. Konstrukcje szyn zbiorczych spełniają warunki rezystancji (wytrzymałości), jeżeli są spełnione następujące nierówności, gdzie Rmax i R dodatkowe są maksymalną obliczeniową i dopuszczalną siłą (obciążeniem) na izolatorach; Vmax i V dodatkowe - maksimum obliczone i dopuszczalne w materiale opony.
Dopuszczalne obciążenia izolatorów (jednokolumnowych podpór izolacyjnych) przyjmuje się jako równe 60% obciążenia niszczącego, dopuszczalnego w oponie - 70% wytrzymałości na rozciąganie (wytrzymałości na rozciąganie) materiału σ in. W przypadku opon ze złączami spawanymi oprócz warunku (9) musi być spełniona nierówność gdzie

σ max, св - maksymalne naprężenie obliczeniowe w obszarze spoiny opony;

σ dodatkowe, sv - dopuszczalne, biorąc pod uwagę zmniejszenie wytrzymałości po spawaniu, które można przyjąć jako równe 0,7 wytrzymałości na rozciąganie materiału opony w strefie spawania

σ w.st. Tymczasowy opór

σ w i 1915T - 0,9

σ w. Błędna ocena przede wszystkim R max i R dodatkowo może doprowadzić do uszkodzenia konstrukcji opony. Na ryc. Na rys. 8 przedstawiono przykład takiego uszkodzenia podczas badania sztywnej szyny zbiorczej rozdzielnicy napowietrznej 110 kV pod kątem rezystancji elektrodynamicznej. Wartości maksymalnych obciążeń izolatorów i naprężeń w materiale szyn zbiorczych można sprowadzić do postaci, gdzie α = √3 10 -7 N/A 2 dla równoległych szyn zbiorczych położonych w tej samej płaszczyźnie przy zwarciu trójfazowym ; α - odległość między fazami, m; biję - zwarcie szokowe, A; η - współczynnik dynamiczny; W - moment oporu przekroju opony, m 3; λ i

β – współczynniki zależne od warunków oparcia opon na podporach przęsła (wykres obliczeniowy przęsła). Współczynnik dynamiczny zależy od względnego położenia opon, rodzaju zwarcia, częstotliwości drgań własnych konstrukcji autobusu, która jest równa gdzie r jest parametrem częstotliwości własnej; E - moduł sprężystości, Pa; J jest momentem bezwładności przekroju opony, m 4 ; m - masa opony na jednostkę długości, kg/m; l - długość rozpiętości opony, m. Jako przykład, na ryc. Na rysunku 9 przedstawiono jeden z możliwych schematów obliczeń (typowy dla połączeń wewnątrzogniwowych) szyny rozdzielnicy napowietrznej 110-500 kV oraz zależność parametru częstotliwości r od C op l 3 /EJ (tutaj C op jest sztywnością szyny podpora środkowa) dla różnych wartości stosunku M op /(ml) (gdzie M op jest masą zredukowaną podpory) dla tego schematu projektowania. Współczynnik dynamiczny η dla autobusów równoległych znajdujących się w tej samej płaszczyźnie, w zależności od częstotliwości drgań własnych, podaje się np. Należy zauważyć, że zwykle częstotliwość własna opon jest mniejsza niż 10 Hz, więc współczynnik dynamiczny jest mniejszy niż 1.
Przykładowo dla szyn zbiorczych typowych rozdzielnic napowietrznych 330 i 500 kV częstotliwość drgań własnych szyny zbiorczej wynosi około 1-2 Hz, a współczynnik dynamiczny 0,25-0,4 (przy stałej czasowej zaniku składowej aperiodycznej prąd zwarciowy równy 0,05-0 2 s). 8. W układach z szybkim ponownym załączeniem należy obliczyć rezystancję elektrodynamiczną podczas wielokrotnego załączania zwarcia. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę rozpraszanie energii podczas oscylacji konstrukcji szyn zbiorczych, częstotliwość drgań własnych, czas przerwy martwej i inne czynniki. Szacunki inżynieryjne Rmax i

σ max w przypadku nieudanych samoczynnych ponownych załączeń przeprowadza się pod najbardziej niekorzystnymi kątami załączenia i wyłączenia prądu zwarciowego pod względem rezystancji elektrodynamicznej. Jednocześnie największe obciążenia izolatorów w autobusie, a także ugięcia konstrukcji podczas wielokrotnego włączania, nie przekraczają odpowiednich wartości podczas pierwszego zwarcia, jeżeli czas trwania przerwy bezprądowej wynosi s , gdzie δ x jest ubytkiem tłumienia podczas drgań poziomych opon. 9. Obliczanie opon na prędkość (siłę) wiatru uwzględnia zarówno statyczną (stała czasową) – V, jak i dynamiczną (pulsującą) składową prędkości wiatru v(t). i dlatego obciążenie wiatrem uważa się za stacjonarne procesy losowe.
W wyniku obliczeń największe obciążenia na podporach i w oponie podaje się postać gdzie

q st.v = 0,5 ρ in c x D V 0 2 - składowa statyczna obciążenia wiatrem, N/m; ρ in - gęstość powietrza, kg/m 3; c x -

współczynnik oporu opony; V 0 - standardowa prędkość wiatru na wysokości opony, m/s; ηв jest współczynnikiem dynamicznym obciążenia wiatrem, zależnym od częstotliwości drgań własnych i ubytku tłumienia szyny zbiorczej, prędkości wiatru, a także standardów funkcji losowych R i

σ i określone wzorem
Gdzie

ξ in - parametr dynamiczny, (m/s) -1/3. Parametr

ξ in in wyznacza się z krzywych (rys. 10). Przy pierwszej (głównej) częstotliwości drgań własnych konstrukcji autobusu w płaszczyźnie poziomej jest większa niż 5 Hz, przyjmuje się parametr dynamiczny równy 0,3 (m/s) -1/3. Izolatory i opony napotykają opór wiatru, jeśli spełnione są nierówności (9) i (10).
10. Szyna zbiorcza rozdzielnicy napowietrznej nie powinna być poddawana stabilnym drganiom rezonansowym wiatru, które wzbudzane są przez okresowe wydzielanie wirów przy prędkościach wiatru w zakresie, gdzie Vs=df 1y /Sh - prędkość wiatru Strokhalev, m/s; Sh~0,2 - liczba Strouhala; f 1y - pierwsze drgania własne opony (12) w płaszczyźnie pionowej, Hz; K 1 i K 2 to współczynniki określające obszar prędkości wiatru podczas stabilnych oscylacji rezonansowych, w przybliżeniu równe odpowiednio 0,7-1,0 i 1,0-1,3. Stabilne oscylacje rezonansowe nie są wzbudzane, jeśli maksymalne (obliczone) ugięcie opony y р.max podczas wzbudzeń wirowych nie osiągnie wartości krytycznych (dopuszczalnych) y р.perm, to znaczy dopuszczalne ugięcie podczas wzbudzeń wirowych leży w mieści się w zakresie 0,02-0,1 średnicy opony D, a maksymalne ugięcie zależy od współczynnika nośności, sztywności i ubytku tłumienia opony podczas drgań w płaszczyźnie pionowej. Jak pokazują badania i doświadczenie eksploatacyjne, rezonansowa prędkość wiatru jest niewielka i wynosi nie więcej niż 2-3 m/s. w materiale szyny, a obciążenie izolatorów w tym trybie jest zwykle znacznie mniejsze od wartości dopuszczalnych. Jednakże czas trwania oscylacji rezonansowych wiatru może być długi (kilka godzin), co ma negatywny wpływ psychologiczny na personel rozdzielnicy napowietrznej, a także może prowadzić do osłabienia połączeń śrubowych i uszkodzeń zmęczeniowych elementów konstrukcyjnych. Najskuteczniejszą metodą zwalczania rezonansów wiatru jest zamontowanie specjalnie zaprojektowanych uchwytów szyn zbiorczych i ułożenie wewnątrz opon szytowych przewodów (kable) lub metalowych prętów, które zapewniają niezbędny poziom rozpraszania energii podczas drgań opony. 11. Obliczanie rezystancji izolatorów i opon kombinacją wiatru q in, lodu q g, obciążeń elektrodynamicznych q e, a także obciążeń od ciężaru własnego i ciężaru gałęzi q w przeprowadza się pod warunkiem, że wynikowe uderzenie (w wektorze forma) jest równa
gdzie γ 1,

γ 3 - współczynniki przyjęte zgodnie z zaleceniami PUE i innymi dokumentami. Obliczenia wytrzymałościowe izolatorów i szyn zbiorczych rozdzielnic napowietrznych należy wykonywać przy następujących kombinacjach obciążeń zewnętrznych: 1) ciężar szyny zbiorczej, standardowe obciążenie lodem i obciążenie wiatrem przy standardowej prędkości wiatru; 2) ciężar szyny zbiorczej, obciążenie wiatrem przy standardowej prędkości wiatru i EDN, z wyłączeniem automatycznego ponownego załączenia, równe 65% maksymalnej wartości obliczonej (tj. przy prądzie zwarciowym równym 80% wartości maksymalnej); 3) ciężar szyny zbiorczej, maksymalne obciążenie elektrodynamiczne (bez uwzględnienia automatycznego ponownego załączenia) i obciążenie wiatrem równe 60% wartości standardowej; 4) masę szyny zbiorczej i obciążenie elektrodynamiczne przy maksymalnym znamionowym prądzie zwarciowym, także w przypadku nieudanego samoczynnego ponownego załączenia (podczas wielokrotnego załączania zwarcia). Sztywna szyna zbiorcza i jej elementy muszą zostać poddane próbom odbiorczym i badaniom określonym w tabeli. 3. Należy zaznaczyć, że badania rezystancji elektrodynamicznej należy wykonywać na konstrukcjach szyn zbiorczych trójprzęsłowych. Dopuszczalne jest badanie konstrukcji dwuprzęsłowych. W tym przypadku izolatorami kontrolnymi są izolatory instalowane w środku obiektu doświadczalnego. Niedopuszczalne jest badanie wytrzymałości elektrodynamicznej konstrukcji jednoprzęsłowych. Badania przeprowadza się przy zwarciach trójfazowych. W przypadku konstrukcji z szynami zbiorczymi umieszczonymi w tej samej płaszczyźnie dopuszcza się przeprowadzanie badań ze zwarciami dwufazowymi pomiędzy fazami A-B i B-C. W takim przypadku trójfazowy prąd rezystancji elektrodynamicznej oblicza się ponownie za pomocą wzoru

Gdzie i (2) dyn jest ustaloną eksperymentalnie wartością elektrodynamicznego prądu rezystancji dla zwarcia dwufazowego; η (2) i

) - współczynniki dynamiczne dla zwarć dwu- i trójfazowych. Czas trwania ustala się na co najmniej połowę okresu drgań własnych, czyli T/2 = 1/(2 F ). W takim przypadku zostaną osiągnięte najwyższe wartości obciążeń i naprężeń w materiale opony. Najdłuższy czas trwania zależy od wymagań dotyczących oporu cieplnego i nie jest krótszy niż czas oporu cieplnego wyłącznika. Dopuszcza się sprawdzenie szyn zbiorczych pod kątem oporu wiatru i odstrojenia od rezonansów wiatru podczas badań odbiorczych na podstawie wyników eksperymentalnych i analitycznych. Ale to pytanie wykracza poza zakres tego artykułu. WNIOSKI 1. W rozdzielnicy ze sztywną szyną zbiorczą zaleca się stosowanie łączników progresywnych, które eliminują spawanie podczas montażu i zapewniają wymagany poziom niezawodności, a także kompensację odkształceń temperaturowych, skuteczne tłumienie drgań rezonansowych wiatru itp. 2. O efektywności ekonomicznej sztywnej szyny zbiorczej decyduje w dużej mierze zastosowanie nowoczesnych układów rozdzielnic napowietrznych, zastosowanie szybko instalowanych kompaktowych i kompletnych modułów, zastosowanie nowoczesnych urządzeń łączeniowych, w tym rozłączników pantograficznych. 3. Niezawodność sztywnych szyn zbiorczych zapewnia jakość ich produkcji, montażu, a także ścisłe przestrzeganie wymagań dokumentów regulacyjnych. Autor: Dolin A.P., Ph.D. technologia Sciences, JSC FGC UES, Kozinova M.A., LLC Centrum naukowo-techniczne „EDS” BIBLIOGRAFIA 1. GOST R 50736-2007. Zwarcia w instalacjach elektrycznych. Metody obliczania skutków elektrodynamicznych i termicznych prądu zwarciowego (wprowadzone od 01.07.2008 w celu zastąpienia GOST R 50254 - 92). 2. SO 153-34.20.122-2006. „Normy projektowania technologicznego stacji elektroenergetycznych prądu przemiennego o podwyższonym napięciu 35-750 kV.” 3. Wytyczne dotyczące projektowania sztywnych szyn zbiorczych do rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic wnętrzowych 110-500 kV (przyjęte przez STO w dniu 25 czerwca 2007 r., zarządzeniem JSC FGC UES nr 176). 4. Instrukcje metodologiczne dotyczące obliczeń i badań sztywnych szyn zbiorczych rozdzielnic napowietrznych i rozdzielnic wnętrzowych 110-500 kV (przyjęte jako STO w dniu 25 czerwca 2007 r. zarządzeniem JSC FGC UES nr 176). 5. Dolin A.P., Shongin G.F. Rozdzielnice otwarte ze sztywnymi szynami zbiorczymi. - M.: Energoatomizdat, 1988. 6. Kudryavtsev E.P., Dolin A.P. Obliczanie sztywnych szyn zbiorczych rozdzielnic. - M.: Energy, 1981. 7. Dolin A.P., Kudryavtsev E.P., Kozinova M.A. Obliczanie rezystancji elektrodynamicznej i innych parametrów sztywnej szyny zbiorczej rozdzielnic napowietrznych dla wysokich i bardzo wysokich napięć. - Stacje elektryczne, 2005, nr 4. 8. Dolin A.P. Badanie wytrzymałości opon sztywnych na obciążenie wiatrem. - Wiadomości Akademii Nauk SRR. Energetyka i transport, 1990, nr 4. 9. Zasady projektowania instalacji elektrycznych. - 7. wyd.

Projekt obejmuje budowę, rozwiązania elektryczne, szyny zbiorcze i wyposażenie rozdzielnicy zewnętrznej 110 kV

W archiwum rozdzielni zewnętrznych KM, KZH, EP 110 kV. formacie PDF

Dekodowanie rozdzielnicy zewnętrznej 110 kV - rozdzielnica otwarta podstacja 110 000 V

Lista rysunków zestawu ES

Całkowita informacja
Plan podstacji.
Prefabrykowane opony. Ogniwo 110 kV W2G. TV2G
Ogniwo 110 kV C1G, TV1G. Przełącznik sekcyjny
Ogniwo 110 kV 2ATG. Wejście AT2
Ogniwo 110 kV 1ATG. wejście AT1
Podsumowanie specyfikacji
Montaż ogniwa PASS MO 110 kV
Montaż odłącznika RN-SESH 110 kV
Montaż trzech przekładników napięciowych VCU-123
Montaż ograniczników przepięć OPN-P-11O/70/10/550-III-UHL1 0
Montaż wspornika autobusowego ШО-110.И-4УХЛ1
Montaż zestawu dwóch szaf zewnętrznych
Montaż modułu zdalnego sterowania dla odłączników 110 kV
Girlanda izolatorów 11xPS70-E jednoobwodowa napinacz do mocowania dwóch przewodów AC 300/39
Zespół do podłączenia dwóch przewodów do rozłącznika
Zespół do podłączenia przewodów do zacisku przekładnika napięciowego
Podłączenie przewodów
Naprężenie montażowe i zwis drutu AS-300/39

Rozdzielnica napowietrzna KZH 110 kV (konstrukcje żelbetowe)

Całkowita informacja
Układ fundamentów pod podpory aparaturowe rozdzielni napowietrznej 220 kV
Fundamenty Fm1 Fm2 FmZ Fm4, Fm5, Fm5a, Fm6 Fm7, Fm8
Arkusz zużycia stali,

Rozdzielnica napowietrzna KM 110 kV (konstrukcje metalowe)

Całkowita informacja
Układ podpór dla rozdzielnic napowietrznych 220 kV Wspornik OP1. Węzeł 1
Obsługuje Op3, Op3a. Cięcie 1-1. Węzeł 1
Obsługuje Op3, Op3a. Tnie 2-2, 3-3, 4-4
Obsługuje Op3, Op3a, sekcja 5 ~ 5. Węzły 2-4
Wsparcie 0p4
Obsługuje Op5, Op5a
Wsparcie Op7
Wsparcie Op8
Platforma serwisowa P01

Podstawowe rozwiązania konstrukcyjne rozdzielnic napowietrznych 110 kV

Szyna zbiorcza 0RU-110 kV wykonane z elastycznych drutów stalowo-aluminiowych 2xAC 300/39 (dwa druty w fazie). Połączenie przewodów w odgałęzieniach odbywa się za pomocą odpowiednich opasek zaciskowych. Zejście do urządzeń wykonuje się o 6-8% dłużej niż odległość pomiędzy punktem podłączenia przewodów a zaciskiem urządzenia. Podłączenie przewodów do urządzeń odbywa się za pomocą odpowiednich opasek zaciskowych.

Pary przewodów montuje się w odstępie 120 mm i mocuje za pomocą standardowych rozpórek montowanych co 5-6 m.

Zgodnie z rozdziałem 19 PUE (wydanie VII) przyjęto II stopień zanieczyszczenia powietrza. Mocowanie przewodów do portali realizowane jest za pomocą pojedynczych girland z 11 izolatorów szklanych typu PS-70E.

Podane zwisy montażowe wysięgników obliczane są w programie „Power Line-2010” i ustalane z uwzględnieniem zawieszenia przewodów przy temperaturze powietrza podczas montażu w zakresie -30°... +30°C.

Odległość międzybiegunową wszystkich urządzeń przyjmuje się zgodnie z zaleceniami producentów i standardowymi materiałami.

Układanie kabli w rozdzielnicy zewnętrznej przyjęte w naziemnych żelbetowych korytkach kablowych. Wyjątkiem są odgałęzienia ułożone w rowach i skrzynkach do urządzeń oddalonych od sieci kablowej.

Na rysunkach układu Ogniwa 110 kV Podano schematy wypełnień.

Rysunki montażowe wykonywane są na podstawie dokumentacji fabrycznej.

Główne urządzenia stosowane w rozdzielni napowietrznej 110 kV:

Rozdzielnica w izolacji gazowej SF6 do montażu napowietrznego typu PASS MO na napięcie 110 kV. Ogniwo SF6 serii PASS MO składa się z wyłącznika mocy, wbudowanych przekładników prądowych, szyn zbiorczych i rozłączników liniowych, łopatek uziemiających oraz przepustów powietrznych wysokiego napięcia SF6, wyprodukowanych przez firmę ABB;
- Trójbiegunowy odłącznik PH SESH-110 z dwoma ostrzami uziemiającymi, strona ZAO GC Zlektroshchit -TM Samara. Rosja,-
- Przekładnik napięciowy VCU-123, K0NCAR, Chorwacja;
- Ogranicznik przepięć OPN-P-220/156/10/850-III-UHL1 0, produkcji Positron JSC, Rosja;
- Podstawa autobusowa Ш0-110.Н-4УХ/11 produkcji ZZTO CJSC. Rosja.

Cały zainstalowany sprzęt należy podłączyć do pętli uziemiającej podstacji za pomocą okrągłej stali o średnicy 18 mm. Uziemienie Wykonaj zgodnie z SNiP 3.05.06-85, standardowy projekt A10-93 „Uziemienie ochronne i uziemienie sprzętu elektrycznego” TPZP, 1993 oraz zestaw dokumentów elektronicznych.

Elementy mocujące:

3.2.1 Wymiary spoin należy przyjmować w zależności od sił wskazanych na schematach i w wykazach elementów konstrukcyjnych, z wyjątkiem podanych w jednostkach, a także w zależności od grubości spawanych elementów.
3.2.2 Minimalna siła mocowania elementów centralnie ściskanych i centralnie napinanych wynosi 5,0 t.
3.2.3 Po zakończeniu montażu należy usunąć wszystkie łączniki montażowe, pinezki i mocowania tymczasowe, a miejsca sczepień oczyścić.

Spawalniczy:

3.3.1 Materiały dopuszczone do spawania należy przyjmować zgodnie z tabelą D.1 SP 16.13330.2011.
3.3.3 Wymiary spoin należy przyjmować w zależności od sił wskazanych na schematach i w wykazie elementów konstrukcyjnych, z wyjątkiem podanych w jednostkach, oraz od grubości spawanych elementów.
3.3.4 Minimalna siła mocowania ± 5,0 t.
3.3.5 Minimalne długości ramion spoin pachwinowych należy przyjmować zgodnie z tabelą 38 SP 16.13330.2011.
3.3.6 Minimalna długość spoin pachwinowych wynosi 60 mm.

Rozdzielnica otwarta (OSD) - dystrybucja

urządzenie, którego wyposażenie znajduje się na zewnątrz. Wszystko

elementy rozdzielnic zewnętrznych umieszczane są na podstawach betonowych lub metalowych.

Odległości pomiędzy elementami dobierane są zgodnie z PUE. Przy napięciach 110 kV i wyższych pod urządzeniami wykorzystującymi do działania olej

(transformatory olejowe, przełączniki, reaktory) powstają odbiorniki oleju - wnęki wypełnione żwirem. Środek ten ma na celu zmniejszenie prawdopodobieństwa pożaru i zmniejszenie szkód podczas

wypadków na tego typu urządzeniach. Szyny rozdzielnic zewnętrznych mogą być wykonane zarówno w postaci rur sztywnych, jak i w postaci przewodów giętkich. Rury sztywne mocuje się na stojakach za pomocą izolatorów wsporczych, natomiast rury elastyczne podwiesza się na portalach za pomocą izolatorów wiszących. Terytorium, na którym znajduje się rozdzielnica zewnętrzna, musi być ogrodzone.

Zalety rozdzielnic zewnętrznych:

Rozdzielnica zewnętrzna pozwala na zastosowanie dowolnie dużej energii elektrycznej

urządzenia, co w rzeczywistości wyjaśnia ich zastosowanie w klasach wysokiego napięcia.

Przy produkcji rozdzielnic zewnętrznych nie są wymagane żadne dodatkowe koszty budowy

lokal.

Rozdzielnice otwarte są bardziej praktyczne niż rozdzielnice zamknięte pod względem modernizacji i rozbudowy

Kontrola wzrokowa wszystkich urządzeń rozdzielnicy zewnętrznej

Wady rozdzielnic zewnętrznych:

Trudności w pracy z rozdzielnicą zewnętrzną w niesprzyjających warunkach pogodowych.

Rozdzielnica zewnętrzna jest znacznie większa niż rozdzielnica wewnętrzna.

Jako przewody do szyn zbiorczych rozdzielnic zewnętrznych i odgałęzień z nich

stosowane są druty linkowe klas A i AC, a także sztywne

opony rurowe. Przy napięciach 220 kV i wyższych wymagane jest rozdzielenie

druty redukujące straty koronowe.

Długość i szerokość rozdzielnicy zewnętrznej zależy od wybranego układu stacji, lokalizacji

przełączniki (jednorzędowe, dwurzędowe itp.) i linie energetyczne. Ponadto drogi dojazdowe dla samochodów lub

transport kolejowy. Rozdzielnica zewnętrzna musi mieć ogrodzenie o wysokości co najmniej 2,4 m. W rozdzielnicy zewnętrznej znajdują się części urządzeń pod napięciem, przewody szynowe i

Aby uniknąć skrzyżowań, umieszcza się na nich odgałęzienia szyn zbiorczych

różne wysokości w dwóch i trzech poziomach. Do przewodów giętkich, szyn zbiorczych

umieszczone na drugim poziomie, a przewody odgałęźne na trzecim.

Minimalna odległość przewodów pierwszego stopnia od ziemi dla 110 kV

3600 mm, 220 kV - 4500 mm. Minimalna odległość pionowa pomiędzy

druty pierwszego i drugiego poziomu, biorąc pod uwagę zwis drutów dla 110 kV - 1000 mm, dla 220 kV - 2000 mm. Minimalna odległość między drutami drugiego i trzeciego poziomu dla 110 kV wynosi 1650 mm, dla 220 kV - 3000 mm.

Minimalne dopuszczalne odległości izolacyjne (w centymetrach) w świetle

w powietrzu otwartych instalacji pomiędzy różnymi gołymi przewodami

faz, pomiędzy znajdującymi się częściami pod napięciem lub elementami izolacyjnymi

pod napięciem i uziemione części konstrukcji:

Kompletna rozdzielnica z izolacją gazową

(GIS)

Kompletna rozdzielnica w izolacji gazowej składa się z ogniw, których przestrzeń wypełniona jest gazem SF6 pod ciśnieniem, połączonych w różne obwody rozdzielnicy zgodnie z normami projektu technicznego. Ogniwa GIS wykonane są ze znormalizowanych części, co umożliwia składanie ogniw o różnym przeznaczeniu z tych samych elementów. Należą do nich: bieguny wyłączników, odłączników i uziemników; zmierzenie

przekładniki prądowe i napięciowe; przedziały łączące i pośrednie; sekcje szyn zbiorczych; szafy słupowe i rozdzielcze, szafy systemów kontroli ciśnienia i szafy przekładników napięciowych. Każdy typ ogniwa składa się z trzech identycznych biegunów i szaf sterowniczych. Na każdym biegunie ogniwa łączącego liniowego, sekcyjnego lub szynowego znajduje się rozłącznik z napędem i jego elementami sterującymi, odłącznik ze zdalnym napędem elektrycznym, uziemniki z napędem ręcznym,

przekładniki prądowe i szafy słupowe. Ogniwa przekładników napięciowych nie posiadają przełączników ani przekładników prądowych. Komórki i ich

Bieguny są połączone jednym lub dwoma jednobiegunowymi lub trójbiegunowymi systemami szyn zbiorczych.

Ogniwa liniowe posiadają zaciski do podłączenia do przewodów prądowych i

kable wychodzące. Ogniwa łączone są z kablami energetycznymi za pomocą specjalnie zaprojektowanych dławików kablowych, a z liniami napowietrznymi za pomocą dławików gazowanych.

Bezpieczeństwo i niezawodność zasilania zależy od wyłączników,

ochrona sieci elektrycznych przed zwarciami. Tradycyjnie włączone

elektrownie i podstacje zainstalowały wyłączniki powietrzne

izolacja. W zależności od napięcia znamionowego powietrza

przełącznika, odległość pomiędzy częściami pod napięciem a ziemią może

wynosić dziesiątki metrów, co skutkuje instalacją takiego urządzenia

wymaga dużo miejsca. Natomiast wyłącznik SF6 jest bardzo kompaktowy, dlatego rozdzielnica zajmuje stosunkowo niewielką objętość użytkową. Powierzchnia podstacji z rozdzielnicą jest dziesięciokrotnie mniejsza niż powierzchnia podstacji z wyłącznikami powietrznymi. Przewodnikiem prądowym jest rura aluminiowa, w której zamontowana jest szyna przewodząca prąd, przeznaczona do łączenia poszczególnych ogniw i izolowanych gazowo urządzeń stacji elektroenergetycznej. W ogniwie rozdzielnicy wbudowane są także przekładniki pomiarowe prądu i napięcia, ograniczniki napięcia (OSL), uziemniki i rozłączniki.

Zatem komórka zawiera cały niezbędny sprzęt i

urządzenia do przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej o różnych napięciach. A wszystko to zamknięte w kompaktowej, niezawodnej obudowie. Sterowanie ogniwami odbywa się w szafach zamontowanych na bocznych ścianach.

Szafa rozdzielcza zawiera całe wyposażenie do zdalnego sterowania elektrycznego, obwodów alarmowych i blokad

elementy komórek.

Zastosowanie rozdzielnicy może znacznie zmniejszyć powierzchnie i kubatury,

zajmowanych przez rozdzielnicę i zapewniają możliwość łatwiejszej rozbudowy rozdzielnicy w porównaniu z rozdzielnicą tradycyjną. Inne ważne zalety GIS to:

Wielofunkcyjność – szyny zbiorcze są łączone w jednej obudowie,

rozłącznik, rozłączniki z odłącznikami uziemiającymi, przekładniki prądowe, co znacznie zmniejsza wymiary i zwiększa

niezawodność rozdzielnicy zewnętrznej;

Bezpieczeństwo przeciwwybuchowe i przeciwpożarowe;

Wysoka niezawodność i odporność na wpływy środowiska;

Możliwość instalacji w obszarach aktywnych sejsmicznie i obszarach o podwyższonym zanieczyszczeniu;

Brak pól elektrycznych i magnetycznych;

Bezpieczeństwo i łatwość użytkowania, łatwość montażu i demontażu.

Małe wymiary

Odporność na zanieczyszczenia.

Ogniwa, poszczególne moduły i elementy pozwalają na konfigurowanie rozdzielnic według różnych obwodów elektrycznych. Ogniwa składają się z trzech biegunów, szaf i szyn zbiorczych. W szafach znajdują się oprzyrządowanie obwodów alarmowych, blokad, zdalnego sterowania elektrycznego, kontroli ciśnienia gazu SF6 i jego doprowadzenia do ogniwa oraz zasilania napędów sprężonym powietrzem.

Ogniwa na napięcie znamionowe 110-220 kV są trójbiegunowe

lub sterowanie biegunowo-biegunowe, a ogniwa 500 kV – tylko biegunowo-biegunowe

kontrola.

Biegun komórkowy obejmuje:

Urządzenia przełączające: przełączniki, odłączniki, uziemniki;

Przekładniki pomiarowe prądu i napięcia;

Elementy łączące: szyny zbiorcze, dławiki kablowe („gaz naftowy”), przepusty („sześciofluorek powietrza i siarki”), przewody gazowe i

Koszt rozdzielnic jest dość wysoki w porównaniu z tradycyjnymi typami rozdzielnic, dlatego stosuje się go tylko w przypadkach, gdy jego zalety są niezwykle konieczne - ma to miejsce podczas budowy w ciasnych warunkach, w środowisku miejskim w celu zmniejszenia poziomu hałasu i estetyki architektonicznej, w miejscach gdzie technicznie niemożliwe jest umieszczenie rozdzielnicy lub rozdzielnicy zamkniętej oraz na obszarach, gdzie koszt gruntu jest bardzo wysoki, a także w środowiskach agresywnych w celu ochrony części pod napięciem i zwiększenia żywotności urządzeń oraz w strefach aktywnych sejsmicznie.

http://smartenergo.net/articles/199.html

Dobór szyn zbiorczych RU-10 kV

Szyny zbiorcze RU-10 kV dobiera się według następujących warunków:

Według dopuszczalnego prądu:

Prąd znamionowy szyn zbiorczych, A.

Prąd znamionowy szyn zbiorczych jest określony przez (8.1.3).

Według napięcia znamionowego:

Według oporu cieplnego:

Dobór szyn zbiorczych 10 kV przedstawiono w tabeli 18.

Tabela 18 - Dobór szyn zbiorczych 10 kV

Wybór przewodu 10 kV

Przewody prądowe o napięciu 6-10 kV przeznaczone są do elektrycznego połączenia transformatora z szafami rozdzielczymi (KRU), instalowanymi w trójfazowych obwodach prądu przemiennego o częstotliwości 50 i 60 Hz. Przewodniki prądowe można stosować także w innych obiektach w energetyce, przemyśle, transporcie, rolnictwie itp.

Przewodniki prądowe dobiera się zgodnie z następującymi warunkami:

Według dopuszczalnego prądu:

gdzie jest długoterminowym dopuszczalnym prądem obciążenia magistrali, A;

Maksymalny obliczony prąd półgodzinnego maksymalnego obciążenia, który występuje, gdy jeden z dwóch obwodów dwuprzewodowego przewodu prądowego ulegnie awarii i całe obciążenie zostanie przełączone na obwód pozostający w pracy, A.

Maksymalny prąd obliczeniowy przewodnika jest określony przez (8.1.3).

Według napięcia znamionowego:

Według oporu elektrodynamicznego:

Według oporu cieplnego:

Po stronie 10 kV dopuszczamy do montażu przewód trójfazowy zamknięty typu TKS-10 kV (T – przewód prądowy; K – okrągły; C – symetryczny). Producent: PJSC „ABS ZEiM Automation” (Czeboksary).

Dobór przewodu prądowego 10 kV przedstawiono w tabeli 19.

Tabela 19 - Wybór przewodu 10 kV

Dobór elastycznych szyn zbiorczych ORU-110 i ORU-35 kV oraz izolatorów wsporczych

Połączenia i zworki pomiędzy urządzeniami wykonane są z giętkiego, nieizolowanego przewodu w klasie AC.

Określmy ekonomicznie wykonalny przekrój przewodu:

gdzie jest ekonomiczna gęstość prądu, A/mm2;

Szacunkowy ciągły prąd sieciowy, A.

Obliczony ciągły prąd sieciowy określa się według wzoru:

gdzie: - suma mocy znamionowej odbiorców, kV;

Współczynnik rozkładu obciążenia na szynach zbiorczych (- przy liczbie połączeń mniejszej niż pięć).

Znamionowe napięcie sieciowe, kV.

Dla strony 110 kV ekonomicznie uzasadniony przekrój przewodu będzie równy:

Wynikowy przekrój zaokrągla się do najbliższej wartości standardowej: . Jednak zgodnie z PUE minimalna dopuszczalna średnica drutu dla linii napowietrznej 110 kV w warunkach koronowych wynosi . Na tej podstawie wybieramy drut marki AC-70.

Podobnie określamy ekonomicznie uzasadniony przekrój przewodu dla strony 35 kV:

Wynikowy przekrój zaokrągla się do najbliższej wartości standardowej: . Wybieramy jeden drut marki AC-50.

Szyny elastyczne ORU-110 i ORU-35 kV dobiera się według następujących warunków:

Przez ogrzewanie:

gdzie: - dopuszczalny prąd wybranego przekroju przewodu, A.

Dla 110 kV:

Badanie odporności termicznej

Wykonamy obliczenia do badania elastycznego nieizolowanego drutu marki AC pod kątem rezystancji termicznej wg.

Obliczenia przeprowadzamy w następującej kolejności:

Na rysunku 8.9 wybieramy krzywą odpowiadającą materiałowi badanego przewodnika i korzystając z tej krzywej, w oparciu o temperaturę początkową przewodnika, znajdujemy wartość w tej temperaturze. Temperaturę - jako temperaturę początkową przyjmuje się wówczas:

Całkę Joule'a w projektowych warunkach zwarcia wyznacza się ze wzoru:

gdzie: - trójfazowy znamionowy prąd zwarciowy na linii, A;

Czas działania zabezpieczenia przekaźnika, s;

Równoważna stała czasowa zaniku składowej aperiodycznej prądu zwarciowego, s.

Wyznaczmy wartość odpowiadającą końcowej temperaturze nagrzania przewodnika korzystając ze wzoru:

gdzie: - pole przekroju poprzecznego przewodu,

Na podstawie znalezionej wartości, korzystając z wybranej krzywej z rysunku 8.9, wyznaczamy temperaturę nagrzewania przewodnika w chwili wyłączenia zwarcia i porównujemy ją z maksymalną dopuszczalną temperaturą (dla drutu stalowo-aluminiowego).

Opór cieplny przewodu jest zapewniony, gdy spełniony jest warunek:

Sprawdzenie przekroju pod kątem rezystancji elektrodynamicznej podczas zwarcia

Przeprowadzimy obliczenia do badania elastycznego nieizolowanego drutu marki AC pod kątem rezystancji elektrodynamicznej wg.

Podczas badania elastycznych przewodów pod kątem rezystancji elektrodynamicznej obliczone wartości to maksymalne napięcie i maksymalne podejście przewodów podczas zwarcia.

Rezystancja elektrodynamiczna przewodów elastycznych jest zapewniona, jeśli spełnione są następujące warunki:

gdzie jest dopuszczalne napięcie w drutach, N;

Odległość między przewodami fazowymi, m;

Szacunkowe przemieszczenie przewodów, m;

Najmniejsza dopuszczalna odległość między przewodami fazowymi przy najwyższym napięciu roboczym, m;

Promień podziału fazy, m.

Podczas badania przewodów giętkich pod kątem rezystancji elektrodynamicznej podczas zwarcia, w którym zwis przekracza połowę odległości między fazami, należy określić wartość parametru:

gdzie: - początkowa wartość skuteczna składowej okresowej dwufazowego prądu zwarciowego, kA;

Szacowany czas trwania zwarcia ();

Odległość między fazami ();

Masa liniowa drutu (z uwzględnieniem wpływu girland), N/m;

Bezwymiarowy współczynnik uwzględniający wpływ składowej aperiodycznej siły elektrodynamicznej.

Harmonogram pokazany jest w.

Stała czasowa zaniku składowej aperiodycznej prądu zwarciowego, s.

Jeżeli warunek jest spełniony, nie trzeba przeprowadzać obliczeń przemieszczenia przewodów, ponieważ nie ma niebezpieczeństwa ich nadmiernego zbliżania się:

Dla 110 kV:

Maksymalne możliwe napięcie w przewodniku należy wyznaczyć przyjmując, że cała energia zgromadzona w przewodniku podczas zwarcia zamienia się w energię potencjalną odkształcenia rozciągającego, gdy przewodnik opada po wyłączeniu prądu zwarciowego, podniesioną siłami elektrodynamicznymi powyżej początkowe położenie równowagi.

To wynosi:

gdzie: - moduł sprężystości ();

Pole przekroju drutu, m2;

Energia zgromadzona przez przewodnik, J;

Napięcie (siła wzdłużna) w przewodzie aż do zwarcia, N;

Długość przęsła, m.

Energię zgromadzoną w przewodniku określa się ze wzoru:

gdzie: jest masą drutu w przęśle, kg;

Szacunkowe obciążenie elektrodynamiczne przewodu dla zwarcia dwufazowego, N.

gdzie: - długość przęsła, m.

gdzie: - zwis drutu w środku przęsła ();

Długość przewodu w przęśle, którą można przyjąć równą długości przęsła, m.

Do montażu wybieramy izolatory zawieszenia typu LK 70/110-III UHL1 o minimalnym obciążeniu niszczącym. Dopuszczalne obciążenie izolatora wynosi:

Do montażu wybieramy izolatory zawieszenia typu LK 70/35-III UHL1 o minimalnym obciążeniu niszczącym. Dopuszczalne obciążenie izolatora wynosi:

Kontrola korony:

gdzie: - początkowe krytyczne natężenie pola elektrycznego, kV/cm;

Natężenie ładunku elektrycznego w pobliżu powierzchni drutu, kV/cm;

Początkowe krytyczne natężenie pola elektrycznego określa się ze wzoru:

gdzie: - współczynnik uwzględniający chropowatość otworu powierzchni drutu ();

Promień drutu, cm;

Natężenie ładunku elektrycznego w pobliżu powierzchni drutu określa się ze wzoru:

gdzie: - napięcie liniowe, kV;

Średnia odległość geometryczna między drutami fazowymi, cm.

Wykonajmy obliczenia dla elastycznego przewodu 110 kV:

Badanie:

Wykonajmy te same obliczenia dla elastycznego przewodu 35 kV:

Badanie:

Na podstawie powyższych obliczeń można stwierdzić, że wybrane izolatory przewodów i zawieszeń do szyn elastycznych 110 i 35 kV spełniają wszystkie warunki.