Проектирование подстанции 110/6 кВ с решением задачи координации изоляции (стр. 13 из 17)
Количество слоёв в изоляционном остове по 1.74[2]:
26.При таком количестве слоёв длина уступа по масляной части по 1.79[2]:
см,где коэффициент запаса электрической прочности по отношению к расчетному напряжению m=1.4.
Сумма длин уступов по масляной части остова:
см.Длину уступа по воздушной части принимаем по 1.84[2]:
см. 
смПринимаем
см,а сумма длин уступов по воздушной части остова:
см,полная длина уступов:
см.При условии получения минимального объёма остова длина n-ой заземляемой обкладки по 1.88[2]:
см, где для условия минимума x=4.1.длина нулевой обкладки остова по 1.89[2]:
сми параметр:
.Радиус нулевой обкладки по 1.95[2]:
см,радиус n-ой обкладки по 1.96[2]:
см.Результаты расчета остальных слоев сведем в таблицу:
Параметр А будет равен:
а параметр:
Максимальная напряженность в слое x:
кВ/см, где напряжение в слое Uсл=U/n=325/26=12.45кВ/см.Длина слоя x:
Максимальная расчётная напряжённость получилась равной 125 кВ/см. Максимальная радиальная напряжённость при рабочем напряжении ввода в слое наименьшей толщины равна 28кВ/см, а допустимая напряжённость по напряжённости ионизации составляет 37кВ/см.
Результаты расчета остова даны в таблице.
| Номер слоя |  |  |  |  |  |
| 0 | - | 0,1398 | 1,15 | - | 127,2 |
| 1 | 0,0868 | 0,2266 | 1,25 | 125 | 123,5 |
| 2 | 0,0842 | 0,3102 | 1,38 | 118,5 | 119,8 |
| 3 | 0,0816 | 0,3924 | 1,48 | 112,5 | 116,1 |
| 4 | 0,0790 | 0,4714 | 1,60 | 107,5 | 112,4 |
| 5 | 0,0764 | 0,5478 | 1,73 | 102,0 | 108,7 |
| 6 | 0,0738 | 0,6216 | 1,86 | 98,0 | 105,0 |
| 7 | 0,0712 | 0,6928 | 2,00 | 94,0 | 101,3 |
| 8 | 0,0686 | 0,7614 | 2,14 | 91,5 | 97,6 |
| 9 | 0,0660 | 0,8274 | 2,29 | 88,3 | 93,9 |
| 10 | 0,0634 | 0,8908 | 2,44 | 86,0 | 90,2 |
| 11 | 0,0608 | 0,9576 | 2,59 | 84,5 | 86,5 |
| 12 | 0,0582 | 1,0098 | 2,74 | 82,7 | 82,8 |
| 13 | 0,0556 | 1,0654 | 2,90 | 82 | 79,1 |
| 14 | 0,0530 | 1,1184 | 3,06 | 81,5 | 75,4 |
| 15 | 0,0504 | 1,1688 | 3,22 | 80,7 | 71,7 |
| 16 | 0,0478 | 1,2166 | 3,37 | 81,3 | 68,0 |
| 17 | 0,0452 | 1,2618 | 3,53 | 82,2 | 64,3 |
| 18 | 0,0426 | 1,3044 | 3,69 | 82,9 | 60,6 |
| 19 | 0,0400 | 1,3444 | 3,84 | 85,0 | 56,9 |
| 20 | 0,0374 | 1,3818 | 3,98 | 86,8 | 53,2 |
| 21 | 0,0348 | 1,4166 | 4,12 | 90,0 | 49,5 |
| 22 | 0,0322 | 1,4488 | 4,26 | 94,8 | 45,8 |
| 23 | 0,0296 | 1,4784 | 4,39 | 99,0 | 42,1 |
| 24 | 0,0270 | 1,5054 | 4,51 | 105 | 38,4 |
| 25 | 0,0244 | 1,5298 | 4,62 | 113,5 | 34,7 |
| 26 | 0,0218 | 1,5510 | 4,72 | 125 | 31,0 |
2) Определение геометрических размеров ввода.
Длина верхней покрышки:
см,Длина нижней покрышки:
см 
тогда 
Длина соединительной втулки:
смВнутренний диаметр соединительной втулки примем:
см,а наружный:
смДиаметр покрышек примем:
см,а наружный:
см.Диаметр по крыльям примем :
см.Вылет крыла примем a=5 см, при таком вылете шаг принимаем t=8,5см. При длине верхней покрышки Lвп=85см число крыльев:
крыльев.Мокроразрядное напряжение ввода при выбранных размерах и числе крыльев:
кВ.Задано UМН.=215кВ, запас составляет 12%. Мокрооазрядные напряжения имеют разброс порядка 10 – 15%, следовательно, при выбранной длине покрышки минимальное значение мокроразрядного напряжения является достаточным.
кВ, 
кВ/см, 
кВ/см.Средняя радиальная напряженность, взятая по максимуму:
кВ/см.Объём изоляционного остова:
дм3Максимальная напряжённость у фланца:
кВ/смгде d – толщина фарфорового слоя,
k – коэффициент пропорциональности [2].
При таких выбранных размерах изоляционного остова аксиальные и радиальные напряженности электрического поля максимальные и в рабочем режиме не превышают допустимых. Выбранные размеры покрышек ввода отвечают допустимым мокроразрядному и сухоразрядному напряжениям. Размеры ввода и изоляционного остова были выбраны исходя из наивыгоднейших размеров ( x=4.1).
Распределение напряженности электрического поля по слоям изоляции ввода.
Напряженность электрического поля в вводе в зависимости от rxи ex
по 2.21[2]:
где:
rx- радиус изоляционного слоя х, см.
eх - диэлектрическая проницаемость слоя х коэффициент А:
e1=3.5 для бумажно-масляной изоляции (БМИ);
e2=2.6 для трансформаторного масла;
e3=6.5 для фарфора;
r0=1.15см – радиус токоведущего стержня;
r1=4.72см – радиус изоляционного остова;
r2=6.25см– внутренний диаметр фарфоровой покрышки;
r3=8.75см – внешний диаметр фарфоровой покрышки;
Uнаиб.раб.фаз.=73кВ.
Результаты расчета:
| Тип изоляции | rx, см | Ex, кВ/см |
| Изоляционный остов (БМИ) e1=3.5 | 1.15 | 32.3 |
| 2 | 18.6 | |
| 3 | 12.4 | |
| 4.72 | 7.9 | |
| Трансформаторное масло e2=2.6 | 4.72 | 10.6 |
| 5 | 10 | |
| 5.5 | 9.1 | |
| 6 | 8.3 | |
| 6.25 | 8 | |
| Фарфор e3=6.5 | 6.25 | 3.2 |
| 7 | 2.9 | |
| 7.5 | 2.7 | |
| 8 | 2.5 | |
| 8.75 | 2.3 |
4.6 Выбор числа изоляторов в поддерживающих гирляндах подходящей ЛЭП 110 кВ
Изоляторы представляют собой конструкции, которые используются для крепления токоведущих и других, находящихся под напряжением, частей электротехнических устройств (проводов воздушных линий электропередачи, шин распределительных устройств и т.д.), а также для перемещения подвижных контактов выключателей и иных коммутационных аппаратов.