Практическая работа №2

Тема: «Электромагнитное взаимодействие токоведущих шин подстанций»

Цель работы: рассчитать электромагнитные силы, действующие на токоведущие шины трансформаторной подстанции , выбрать опорные изоляторы.

Сведения из теории.

На трансформаторной подстанции токоведущие шины прямоугольного сечения крепятся на опорных изоляторах (рис. 1).

1-подошва чугунная;

2-изолятор фарфоровый;

3-оголовник стальной;

4-шина алюминиевая.

Выпускаемые промышленностью опорные изоляторы рассчитаны на определённые значения разрушающей механической нагрузки при изгибе (табл. 1)

Таблица №1

Содержание работы:

Шины прямоугольного сечения проходят параллельно друг другу на расстоянии, расстояние между смежными опорными изоляторами одной шины-L (рис.2)

При коротком замыкании токи в шинах достигли значений I₁ , I₂ , I₃ (табл. 2).

Определить силы, действующие на каждый опорный изолятор. По наибольшей силе выбрать опорный изолятор для крепления шин из условия:

F_MAX <0,6F_РАЗР

Таблица №2

Порядок выполнения работы:

1. Определить силы взаимодействия каждой пары шин.

1.1.Силы взаимодействия между первой и второй шинами

F_1,2=

где -магнитная постоянная, ;

- относительная магнитная проницаемость среды, в которой находятся шины; согласно условию среды- воздух, следовательно, ;

I₁,I₂- токи в первой и второй шинах А;

L- длина шин (расстояние между опорными изоляторами), м;

      Сила взаимодействия между второй и третьей шинами

      Сила взаимодействия между первой и третьей шинами

1. Вычертить схему расположения шин и показать направление токов в шинах (рис. 3)

Определить направление сил взаимодействия шин с токами: шины с токами одного направления притягиваются друг к другу, а с токами противоположного направления- отталкиваются.

Показать согласно этому правилу на рисунке все векторы сил попарного взаимодействия шин.

1. Рассчитать результирующие силы, действующие на опорные изоляторы.

3.1       Как видно из рисунка, на изолятор первой шины действуют две силы F₁₂ и F₁₃, направленные в противоположные стороны. Результирующая сила, действующая на опорный изолятор первой шины, равна их разности и совпадает по направлению с F₁₂:

3.2       На изолятор второй шины действует две силы F₁₂ и F₂₃, направленные в одну сторону. Результирующая сила, действующая на опорный изолятор, равна их сумме и совпадает по направлению с F₁₂ и F₂₃:

3.3       На изолятор третьей шины действует две силы F₁₃ и F₂₃, направленные в одну сторону. Результирующая сила, действующая на опорный изолятор третьей шины, равна их сумме:

3.4       Векторы сил F₁, F₂, F₃, показать на схеме (рис. 3).

1. Выбрать опорные изоляторы по допустимой электромеханической нагрузке при изгибе.

Наибольшей из результирующих сил оказалась силы F₂=2486,8 Н=, поэтому следует выбрать изолятор ИОР-10-375 с , чтобы условие выбора было соблюдено.:

Вывод: я рассчитал электромагнитные силы, действующие на токоведущие шины трансформаторной подстанции, выбрал опорные изоляторы.