Термическая стойкость аппаратов. Расчёт токов КЗ согласно руководящим документам?

Термическая стойкость аппаратов. Расчёт токов КЗ согласно руководящим документам?
Количество просмотров - 17677 (ссылка на эту тему)

Станционник

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #1 : 16 Апреля 2015 года, 20:20
(ссылка на это сообщение)

Доброго времени суток! Выполняю дипломный проект и столкнулся со странной ситуацией.
Итак, интеграл Джоуля в тчк КЗ Bk=521,31 кА^2*с
tоткл=tс.в.+tр.з.=0,05+0,01=0,06 с
Выбираем ВГГ-10-63/4000 с Iтерм=63 кА, tтерм=3 с, следовательно "номинальный" тепловой импульс Вкн=63^2*3=11907 кА^2*c.
Однако, согласно РД по ТКЗ если tоткл меньше tтерм то подставляем вместо tтерм tоткл, в итоге тепловой импульс равен 63^2*0,06=238,14 кА^2*с,
получается данный выключатель не удовлетворяет по условию термической стойкости.Вот данный факт моё существо отказывается понимать, почему???
1. Завод изготовитель гарантирует стойкость в 11907 кА^2*c
2. Испытав данный импульс 521,31 кА^2*c выключатель так сказать даже глазом не поведет.
3. Однако, согласно РД данный выключатель не пройдет по термической стойкости.
Все это противоречит здравому смыслу. Разъясните пожалуйста данную ситуацию, скорее всего я что-то упускаю.

? (Оренбург, Россия)

Alexey G

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #2 : 06 Мая 2015 года, 12:39
(ссылка на это сообщение)

Из Ваших расчетов получается, что кол-во энергии, выделяющееся за время Ткз=tоткл равно 521,31 кА^2*c, что при tоткл равном 0,06с эквивалентно току 93 кА. Это очень большое значение - скорее всего, где-то ошибка в вычислениях интеграла.

Posetitel

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #3 : 06 Мая 2015 года, 18:28
(ссылка на это сообщение)

Вероятно, никакой ошибки в вычислении интеграла нет, когда вычислялся интеграл, учитывалось тепловое действие апериодической составляющей тока КЗ.
Я также обращал внимание на данное несоответствие в РД, но, к сожалению, ответов пока у меня тоже нет.
Предполагаю, что таким способом авторы РД пытались ограничить применение оборудования с меньшими токами термической стойкости в условиях больших токов, но с ограничением по времени (например, применить выключатель с током терм. стойкости 20 кА 3 сек в цепи с током 40 кА, но со временем отключения 0,5 сек, по расчету интеграла джоуля такое возможно). Однако, как говорят, к делу эти рассуждения не пришьешь.

Avis

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #4 : 07 Мая 2015 года, 08:34
(ссылка на это сообщение)

Да, есть такая "особенность". Такое имеет место быть, когда значение расчетного тока КЗ близко к Iтерм.норм., при этом время отключения КЗ очень мало, как в данном случае. Тут многое еще зависит от постоянной времени затухания апериодической составляющей ткз и верной оценки времени tр.з. Коллеги-релейщики рекомендовали принимать tр.з.=0,1 с как более реалистичное значение (0,01 с - это очень мало).

? (Новосибирск, Россия)

Iriiishka

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #5 : 07 Мая 2015 года, 08:50
(ссылка на это сообщение)

РД под рукой нет, но по-моему в выборе выключателя все равно (помимо полного импульса) есть проверка условия "Ток отключения выкл-ля больше тока КЗ". - без учета времени.

Инженер ( ? , Украина)

Posetitel

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #6 : 07 Мая 2015 года, 09:15
(ссылка на это сообщение)

Iriiishka, все верно. Но в РД термическая стойкость рассматривается изолированно от остальных параметров, поэтому и появилась такое условие. Мой пример с выключателем, получается, не совсем корректен, заменим тогда выключатель на шинный ТТ в примере.

Alexey G

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #7 : 07 Мая 2015 года, 09:27
(ссылка на это сообщение)

В РД есть способ сравнения по эквивалентному току - его можно вычислить из интеграла Джоуля и времени отключения. Если ошибки в интеграле нет, то склоняюсь к тому, что время отключения выбрано очень маленьким - если взять 0,15с как советовали выше, то расчет сойдется.

Posetitel

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #8 : 07 Мая 2015 года, 09:47
(ссылка на это сообщение)

Без разницы как сравнивать - по интегралу Джоуля или по эквивалентному току, т.к. эти величины взаимозависимы.
Другое дело, что можно мухлевать со временем отключениям, подтасовывая результат.

Инженер Александр

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #9 : 20 Мая 2015 года, 00:07
(ссылка на это сообщение)

Станционник, указанная Вами проблема возникала и в моем дипломе, а затем и при проектировании ТЭС. В результате пришел к следующему.
1. Posetitel прав, ошибки в расчетах нет. Влияние апериодической составляющей особенно заметно в цепи генератора и при малых временах протекания тока КЗ.
2. В РД по расчету КЗ методика выбора аппаратов по термической стойкости приведена не верно. В этом не трудно убедиться выполнив следующий расчет: сначала проверьте выключатель по термической стойкости при малом времени отключения (например 0,05 с), а затем при времени 1-3 секунды. Может оказаться, что в первом случае выключатель сгорает, а во втором выдерживает, хотя ток протекал дольше. Очевидно, методика неверна.
3. Для проверки по термической стойкости необходимо сравнить рассчитанный интеграл джоуля не за фактическое время отключения КЗ (в Вашем случае 0,06 с), а за время указанное в ГОСТ 52565 (п.6.5.1). Как правило, заводы нормируют время - 3 секунды.
4. Изучение иностранного стандарта на генераторные выключатели IEEE C37.013 так же показало правильность указанного в п.3. В нем проверка выполняется с учетом времени протекания КЗ равным 1 с. Вопрос о методике проверки на термическую стойкость был задан специалистам АББ в области генераторных выключателей. Их ответ окончательно подтвердил изложенное в п.3.
P.S. На уровне диплома, возможно, не следует поднимать данный вопрос, а для успешной защиты,использовать ту методику, которую излагали в институте. Скорее всего это как раз методика, изложенная в РД. В каталогах ABB, Siemens, Alstom (они общедоступны) Вы гарантированно сможете подобрать генераторный выключатель, термическая стойкость которого пройдет по РД.

Инженер (Москва, Россия)

Инженер Александр

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #10 : 20 Мая 2015 года, 00:22
(ссылка на это сообщение)

И еще не забывайте про п.1.4.8 ПУЭ: "Аппаратура и токопроводы, применяемые в цепях генераторов мощностью 60 МВт и более, а также в цепях блоков генератор - трансформатор такой же мощности, должны проверяться по термической стойкости исходя из времени прохождения тока КЗ 4 с".

Инженер (Москва, Россия)

Posetitel

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #11 : 20 Мая 2015 года, 09:23
(ссылка на это сообщение)

Цитата: Инженер Александр от 20 Мая 2015 года, 00:22

Очень интересный пункт в ПУЭ. Почему именно 4 секунды, от куда такое время? Да и как тогда посчитать ток от генератора, ведь при таких больших временах начинаются качания, выход из синхронизма, протекают сложные переходные процессы и т.д.
В РД и ГОСТ приведены кривые для определения ТКЗ от генератора только первые 0,5 сек, когда всем вышеописанные процессы можно представить графически, дальше начинается сложное неинженерное математическое моделирование.

Vоlk

Куратор подраздела "Заземление и молниезащита"

Сейчас отсутствует

Сообщение #12 : 20 Мая 2015 года, 15:17
(ссылка на это сообщение)

Лыко и мочало...
Раз все такие грамотные и лучше знают как правильно испытывать высоковольные аппараты, то будьте так добры замените пункты 6.5.1 (прим 2) и 9.5 (в частности, 9.5.6) на"правильные"...
И кто за это будет отвечать пока условия испытаний не поменяли, не подскажите, инженеры?

Инженер Александр

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #13 : 20 Мая 2015 года, 19:16
(ссылка на это сообщение)

Подскажем, конечно. Методика испытаний, изложенная в ГОСТ 52565 (п.9.5.6) не противоречит, а наоборот подтверждает изложенное в сообщении #9 . В соответствии с п.9.5.6 выключатель при испытаниях должен выдержать в течении времени tкз (нормируемом в п.6.5.1 и равном 1,2 или 3 сек) ток со значением интеграла Джоуля (It)^2 * tкз (назовем "номинальный" тепловой импульс). Очевидно, что выключатель выдержит протекание за это же время тока со значением интеграла Джоуля меньше, чем "номинальный" тепловой импульс. Поэтому если при выборе выключателя расчетный интеграл Джоуля за время tкз (1,2 или 3 сек) меньше "номинального" теплового импульса, то выключатель проходит проверку по термической стойкости.
Что касается примечания 2 пункта 6.5.1, то изложенное в нем "допускается", т.е данное решение применяется в виде исключения как вынужденное и при выборе выключателя нами не рассматривается.
Уважаемый Volk, прошу Вас указывать конкретно с какими из положений, указанных здесь и в сообщении #9, Вы не согласны, тогда наше обсуждение будет полезно.

Инженер (Москва, Россия)

Инженер Александр

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #14 : 20 Мая 2015 года, 19:22
(ссылка на это сообщение)

Posetitel, у меня к пункту ПУЭ 1.4.8 аналогичные вопросы. Мне кажется можно создать отдельную тему по данному вопросу на форуме "Генерация электроэнергии".

Инженер (Москва, Россия)

Vоlk

Куратор подраздела "Заземление и молниезащита"

Сейчас отсутствует

Сообщение #15 : 20 Мая 2015 года, 21:08
(ссылка на это сообщение)

Цитата

указывать конкретно с какими из положений, указанных здесь и в сообщении #9, Вы не согласны, тогда наше обсуждение будет полезно.

указываю -

Цитата

2. В РД по расчету КЗ методика выбора аппаратов по термической стойкости приведена не верно. В этом не трудно убедиться выполнив следующий расчет: сначала проверьте выключатель по термической стойкости при малом времени отключения (например 0,05 с), а затем при времени 1-3 секунды. Может оказаться, что в первом случае выключатель сгорает, а во втором выдерживает, хотя ток протекал дольше. Очевидно, методика неверна.

неверно и ваше -

Цитата

Что касается примечания 2 пункта 6.5.1, то изложенное в нем "допускается", т.е данное решение применяется в виде исключения как вынужденное и при выборе выключателя нами не рассматривается.

потому мы говорим не об упрощении, а об (приблизительно по памяти цитирую ГОСТ ) - значнение допутсимого тока при времени меньшем стандартизируемое принимается НЕ БОЛЬШЕМ стандартизируемое.
В этом и соль всего - ибо указанные мною пункты ГОСТ говрят об испытании выключателей ПРИ ОПРЕДЕЛЕННЫХ токах (запас там не более 10%). При мощной апериодике и коротком промежутке времени условия выходят за пределы стандартных испытаний (эквивалентное воздействие тока ПРЕВЫШАЕТ нормируемое). И то, что при длительном токе (затухающем и не большем, чем стандартизируемым) выключатель выдерживает совершенно еще не значит что выключатель выдержит короткие, но мощные апериодические броски. Ведь аппарат - не равномерный кусок металла. Я об этом уже писал в дублированной теме автора (долго искать - почему модераторы не удалили тему дубль - иной вопрос)

Страниц: [1] 2 3 4 Все Вверх

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

www.proektant.org > ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ > Электрические подстанции (Куратор: Nikolay Vasilyevich) >

Контактные данные\| Партнёрская программа \| Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» \| Конфиденциальность данных Powered by SMF 1.1.23 \| SMF © 2017, Simple Machines