Кривые для определения параметра основной частоты собственных колебаний шины при ее жестком закреплении на упругоподатливых опорах

Рисунок 6

Кривые для определения параметра основной частоты собственных колебаний шины при шарнирном закреплении ее на упругоподатливых опорах

Рисунок 7

Значения r₁ для шин с жестким закреплением на опорах при _{и для шин с шарнирным закреплением на опорах при приведены в таблице 2.}

2.4.4.2 Приведенную массу опоры (M) в килограммах определяют по приближенной формуле

_{, (28)}

где М_оп - масса опоры, кг;

H_ц.оп и H_ц.ш - расстояния от основания опоры соответственно до центра массы опоры (изолятора) и центра массы поперечного сечения шины (рисунок 8), м. Если частота собственных колебаний опоры, закрепленной на упругом основании известна, то приведенную массу (М) в килограммах следует определять по формуле

_{, (29)}

где С_оп - жесткость опоры, практически равная жесткости изолятора С_из, Н/м;

f_оп- частота собственных колебаний опоры, Гц, равная частоте колебаний изолятора, Гц.

2.4.5 Проверка токопроводов на электродинамическую стойкость при наличии устройств автоматического повторного включения

2.4.5.1 При наличии быстродействующих АПВ токопроводы электроустановок напряжением 35 кВ и выше следует проверять на электродинамическую стойкость при повторном включении на КЗ.

Методика проверки приведена в приложении 4. Такой проверки не требуется, если продолжительность бестоковой паузы, (t_б.п) в секундах, составляет

_,

где f₁ - первая (основная) частота собственных колебаний ошиновки, Гц;

d - декремент затухания токопровода при горизонтальных колебаниях шин.

К расчету приведенной массы опоры

Рисунок 8

2.4.6 Расчет гибких проводников

2.4.6.1 При расчете гибких проводников следует определять максимальные тяжение в проводниках и отклонение проводников при и после КЗ.

Расчет гибких проводников следует вести, исходя из закона сохранения энергии. Предварительные оценки тяжений в проводниках и смещений проводников допускается делать без учета влияния гирлянд изоляторов.

Расчет гибких проводников следует вести с помощью алгоритмов и программ на ЭВМ. Предварительные оценки тяжений в проводниках и смещений проводников допускается делать на основе закона сохранения энергии без учета расщепления проводников по методикам, представленным в приложении 1.

2.5 Проверка шинных конструкций, гибких проводников и электрических аппаратов на электродинамическую стойкость при КЗ

2.5.1 При проверке шинных конструкций на электродинамическую стойкость расчетными величинами являются максимальное напряжение в материале шин (s_max) в паскалях и максимальная нагрузка на изоляторы (F_max) в ньютонах.

Для проверки электродинамической стойкости шинных конструкций следует использовать следующие неравенства:

₍₃₀₎

где s_доп - допустимое механическое напряжение в материале шин, Па, которое следует определять в соответствии с п. 2.3;

F_доп- допустимая механическая нагрузка на изоляторы, которую следует определять в соответствии с указаниями п. 2.3.

2.5.2 При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость расчетными величинами являются максимальное тяжение F_maxf отклонение проводов при КЗ s_отк.

Для проверки электродинамической стойкости гибких проводников следует использовать следующие неравенства:

₍₃₁₎

где F_доп - допустимое тяжение проводов, которое следует определять в соответствии с указаниями п. 2.3;

s_доп - допустимое отклонение проводов, которое следует определять в соответствии с указаниями п. 2.3.

2.5.3 Электродинамическая стойкость электрических аппаратов в зависимости от типа и конструкции характеризуется их предельными сквозными токами i_пр.скв и I_пр.скв и номинальными токами электродинамической стойкости i_дин и I_дин или кратностью тока электродинамической стойкости _.

Электродинамическая стойкость электрического аппарата обеспечена, если выполняются условия:

₍₃₂₎

где I_по - начальное значение периодической составляющей тока КЗ в электрическом аппарате; i_уд - ударный ток КЗ.

3 Термическое действие тока короткого замыкания

3.1 Определение интеграла Джоуля при КЗ

3.1.1 Степень термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты определяется значением интеграла Джоуля (В_тер) в амперах в квадрате на секунду

_{, (33)}

где i_кt - ток КЗ в произвольный момент времени t, А;

t_откл - расчетная продолжительность КЗ в электроустановке (см. п. 1.1.5), с.

Допустимо степень термического воздействия тока КЗ определять также термически эквивалентным током КЗ

₍₃₄₎

и расчетной продолжительностью КЗ.

3.1.2 Необходимый для проверки проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ интеграл Джоуля B_тер допускается определять приближенно как сумму интегралов от периодической и апериодической составляющих тока КЗ, т.е.

₍₃₅₎

3.1.3 Методика аналитических расчетов интеграла Джоуля и термически эквивалентного тока КЗ зависит от расчетной схемы электроустановки, положения расчетной точки КЗ и ее удаленности от генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей. При этом возможны следующие случаи:

а) исходная расчетная схема электроустановки имеет произвольный вид, но для всех генераторов и синхронных компенсаторов КЗ является удаленным, т.е. отношение действующего значения периодической составляющей тока любого генератора или синхронного компенсатора в начальный момент КЗ к его номинальному току менее двух. В этом случае все источники электрической энергии путем преобразования схемы замещения должны быть заменены одним эквивалентным источником, ЭДС которого принимают неизменной по амплитуде, а индуктивное сопротивление равным результирующему эквивалентному сопротивлению элементов расчетной схемы;

б) исходная расчетная схема содержит один или несколько однотипных и одинаково удаленных от расчетной точки КЗ генераторов (синхронных компенсаторов), причем расчетное КЗ является близким: действующее значение периодической составляющей тока генератора (синхронного компенсатора) превышает его номинальный ток в 2 и более раза;

в) исходная расчетная схема содержит произвольное число источников энергии, для которых расчетное КЗ является удаленным, а также генератор (синхронный компенсатор), который связан с точкой КЗ по радиальной схеме и это КЗ для него является близким. При этом все удаленные источники энергии и связывающие их с точкой КЗ элементы расчетной схемы следует объединить в отдельную ветвь и эквивалентную ЭДС в этой ветви считать неизменной по амплитуде;

г) исходная расчетная схема содержит различные источники энергии, для которых расчетное КЗ является удаленным, и группу электродвигателей, причем расчетная точка КЗ находится на шинах, к которым подключены электродвигатели. При этом на схеме замещения все удаленные источники энергии и связывающие их с точкой КЗ элементы расчетной схемы следует объединить в отдельную ветвь и эквивалентную ЭДС в этой ветви считать неизменной по амплитуде.

3.1.4 При определении интеграла Джоуля и термической эквивалентного тока КЗ допускается принимать, что апериодическая составляющая тока КЗ от той части расчетной схемы, которая содержит удаленные от места КЗ источники энергии, независимо от ее конфигурации изменяется по экспоненциальному закону с эквивалентной постоянной времени

₍₃₆₎

где х_эк(R = 0) и R_зк(х = 0) - результирующие эквивалентные индуктивное и активное сопротивления рассматриваемой части расчетной схемы, определяемые из схем замещения, в которых все элементы расчетной схемы учтены соответственно только индуктивными и только активными сопротивлениями.

3.1.5 Если исходная расчетная схема содержит один или несколько источников энергии, для каждого из которых расчетное КЗ является удаленным, то интеграл Джоуля (В_тер) в амперах в квадрате на секунду, следует определять по формуле

_{, (37)}

где I_пос - начальное значение периодической составляющей тока КЗ от удаленного источника (источников), А.

В этом случае термически эквивалентный ток КЗ (I_тер.эк) в амперах равен

_{, (38)}

В случаях, когда _{, интеграл Джоуля Bтер допустимо определять по формуле}

_{, (39)}

а термически эквивалентный ток КЗ (I_тер.эк) в амперах - по формуле

_{. (40)}

3.1.6 Если исходная расчетная схема содержит один или несколько однотипных и одинаково удаленных от расчетной точки КЗ генераторов (синхронных компенсаторов), причем расчетное КЗ является близким, то интеграл Джоуля B_тер следует определять по формуле

_{, (41)}

где I_пог - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора (генераторов, синхронных компенсаторов), А;

Т_а.г - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока от генератора (генераторов, синхронных компенсаторов), с;

_{- относительный интеграл Джоуля:}

_{, (42)}

где t_пtг- действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора (генераторов, синхронных компенсаторов) в произвольный момент времени, А.

Значения относительного интеграла Джоуля _{, учитывающего влияние изменения во времени амплитуды периодической составляющей тока КЗ, при разных системах возбуждения генераторов и разных удаленностях расчетной точки КЗ от генераторов, т.е. разных отношениях действующего значения периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к номинальному току машины могут быть определены по кривым на рисунках 9-12.}

При рассматриваемой исходной расчетной схеме термически эквивалентный ток КЗ (I_тер.эк) амперах следует определять по формуле

_{, (4)}

Кривые для определения от синхронных генераторов с тиристорной или высокочастотной системой возбуждения