ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ

В СИСТЕМЕ ПОДВИЖНЫХ КОНТАКТОВ

На рис. 3.4 показана трёхфазная симметричная система токов (токи в фазах равны друг другу и сдвинуты на 120) при расположении сплошных круглых т­оковедущих элементов (ТЭ) в вершинах равностороннего треугольника. Исполь­зуя примеры подобных расчётов в {6, стр. 117}, определим потери в ТЭ.

Система подвижных контактов

Исходными данными служат геометриче­ские размеры ТЭ r = 0,0125 м; R = 0,1575 м; a = 2^.R^.Cos30 = 0,2728 м; l = 0,175 м. Удель­ное сопротивле­ние меди при 0С ₀ = 1,62^.10^-8 Ом^.м. Температурный коэффици­ент сопротивления меди _cu = 4,3^.10^-3 К^-1. Мак­симально допустимая температура мед­ных ТЭ в элегазе (номинальный режим) _доп = 105С. Расчёту подлежат:

Рис. 3.4

1. Площадь поперечного сечения ТЭ S = ^.r² = ^.0,0125² = 4,909^.10^-4 м².

2. Сопротивление постоянному току R₌ = ₀^.(1 + _cu^._доп)^.l/S = 1,62^.10^-8.(1 + 4,3   10^-3.105)^.0,175/4,909^.10^-4 =8,401^.10^-6 Ом.

3. Параметр  = 0,5^.r^.(₀/R₀) = 0,5^.0,0125^.(2^.^.50^.4^.^.10^-7/8,401^.10^-6) = 0,809.

4. Параметр g() = 0,167 {6, стр. 369, таблица П-3}.

5. Параметр h₁() = 0,00327 {6, стр. 369, таблица П-3}.

6. Параметр h₂() = - 0,00008 {6, стр. 369, таблица П-3}.

7. Параметр h₃() = 0,00007 {6, стр. 369, таблица П-3}.

8. Параметр h₄() = 0,00003 {6, стр. 369, таблица П-3}.

9. Параметр T = ^2.g() = 0,092^2.0,167 = 1,403^.10^-3 {6, стр. 118}.

10. Параметр B = 0,5^.(1 - T) = 0,5^.(1 - 1,403^.10^-3) = 0,499 {6, стр. 115}.

11. Параметр E = ^4.h₁() - ^4.(1 - ²)^.h₂() + ^8.h₃() + ^10.h₄()/(2^.B) = 0,092^4.0,00327 - - 0,092^4.(1 - 0,092²)^.(- 0,00008) + 0,092^8.0,00007+0,092^10.0,00003/(2^.0,499) = 2,362^.10^-7.

12. Параметр F = B + B² + E =0,499 + 0,499² + 2,362^.10^-7 = 0,9993.

13. Параметр Q = 1 + 0,25^.T - (5/24)^.T² - 0,375^.T⁸ = 1 + 0,25^.1,403^.10^-3 - (5/24)   (1,403^.10^-3 )² - 0,375^.( 1,403^.10^-3)⁸ = 1,00035 {6, стр. 118}.

14. Коэффициент эффекта близости k_б = Q/F = 1,00035/0,9993 = 1,001052.

15. Коэффициент поверхностного эффекта k_п.э() = 1,033 {6, стр. 369, таблица П-3}.

16. Коэффициент добавочных потерь k_д.п = k_п.э^.k_т.и = 1,033^.1,001052 = 1,034.

17. Активное сопротивление ТЭ R_ = R₌^.k_д.п = 8,401^.10^-6.1,034 = 8,687^.10^-6 Ом.

18. Потери мощности в одном ТЭ P₁ = I_ном²R_ = 630^2.8,687^.10^-6 = 3,448 Вт.

19. Потери мощности в одном ТЭ при откл. P₂ = I_ном.о^2.R_=12500^2.8,687^.10^-6 = 1357 Вт.

20. Потери мощности в трёх ТЭ P₃ = 3^.I_ном²R_ = 3^.630^2.8,687^.10^-6 = 10,343 Вт.

21. Потери мощности в трёх ТЭ при откл. P₄ = 3^.I_ном.о^2.R_=3^.12500^2.8,687^.10^-6=4071 Вт.

3.5. РАСЧЁТ НАГРЕВА ТОКОВЕДУЩИХ

ЭЛЕМЕНТОВ В ЭЛЕГАЗЕ

Для определения температуры поверхности системы подвижных контактов 4, расположенных на траверсе 8 (см. рис. 1.8.2, а; б), выполняем следующее:

1. Задаёмся начальной температурой ТЭ _ном = 57С при токе I_ном = 630 А.

2. Определяющая температура элегаза _опр = 0,5^.(_ном+₀) = 0,5^.(57+40) = 48,5С.

3. Критерий Прандтля при _опр = 48,5С Pr = 0,75185 {6, стр. 138, таблица 4-2}.

4. Определяющий размер ТЭ x = 2^.r = 2^.0,0125 = 0,025 м (см. п. 3.4.).

5. Коэффициент объёмного расширения элегаза  = 1/(_опр + 273) = 0,00311.

6. Превышение температуры ТЭ над температурой элегаза  = 57 - 40 = 17С.

7. Кинематическая вязкость элегаза при _опр = 48,5С составляет  = 25,18^.10^-7 м²/с.

Gr = 9,81^.^.^.x³/² = 9,81^.0,00311^.0,025^3.17/(25,18^-7)²=1,278^.10⁶.

9. Произведение критериев Грасгофа и Прандтля

Gr^.Pr = 1,278^.10^6.0,75185 = 9,608^.10⁵.

10. Режим теплообмена при Gr^.Pr = 9,608^.10⁵ отвечает расчётной формуле :

k_т.к = A₂^.(/x)^1/4 = 2,069^.(17/0,025)^1/4 = 10,565 Вт/(м^2.К) {6, стр. 146, таблица 4-5}.

11. Постоянная излучения  = 0,25 {6, стр. 155, таблица 4-7}.

12. Коэффициент теплообмена излучением

k_т.и = 5,673^.10^-8.^.(_ном⁴-₀⁴)/ = 5,673^.10^-8.0,25^.(330⁴-313⁴)/17 = 1,887 Вт/(м^2.К).

Похожие работы

Основное электрооборудование подстанций

Скачать

51845

3

14

... - при коротких замыканиях; - при внешних воздействиях (штормовой ветер или землетрясение). 4. ОТДЕЛИТЕЛИ И КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛИ 4.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В настоящее время разработаны типовые схемы высоковольтных подстанций без выключателей на питающей линии. Это позволяет удешевить и упростить оборудование при сохранении высокой надежности. Для замены выключателей на стороне высокого напряжения ...