Определим площадь поршня
,и площадь штока
.Зная которые определяем рабочую площадь поршня:
.Проходное сечение отверстия клапана КП
.Установившаяся скорость поршня
Будем считать только потери давления в клапане КП и примем, что течение жидкости через него турбулентное, а коэффициент трения
=0,025. Далее определим эквивалентную длину трубопровода, замещающего это местное гидросопротивление. м.Масса жидкости, приведенная к рабочей площади поршня
кг.Время разгона поршня на
=15 мм.Определить путь торможения, время торможения и основные размеры хвостовика для ГУ при равнозамедленном движении. Установившаяся скорость перед этапом торможения
=8 , коэффициент сопротивления щелевого зазора =3, проходное окно имеет диаметр =20 мм.Максимальное допустимое давление в объеме сжатия
МПаПуть торможения
м.Время торможения
с.Принимая цилиндрическую часть хвостовика
3 мм, и начальный участок закругления м окончательно получим длину хвостовика мм.Сечение и диаметр начальной щели (x=0)
. м.Сечение и диаметр начальной щели(
=0,5 ) м.Сечение и диаметр профильной части
м.Выводы
Гидравлические приводные устройства являются наиболее мощными, энергоемкими приводными устройствами, от других приводных устройств отличаются малым объемом и массой, гибким регулированием динамических характеристик. Как правило, ГУ применяют в наиболее ответственных силовых выключателях.
Определены следующие размеры и параметры ГУ:
Рабочую площадь поршня
, диаметр поршня =75 мм, диаметр пускового клапана =25 мм, хвостовик 3,7 мм (начальный диаметр), 15 мм (конечный диаметр), максимальное давление на этапе торможения =45 МПа.Время разгона:
=7,9 мс, время торможения: = 4,3 мс.Заключение
В данной работе был рассмотрен элегазовый генераторный выключатель 10 кВ и ток отключения 63 кА.
Дан краткий обзор конструкции, целесообразности производства и особенности эксплуатации этих выключателей. Рассмотрены их достоинства и недостатки. Элегазовые выключатели обладают значительными преимуществами, перед воздушными, такими как меньшие габариты и количество деталей, меньше интенсивность отказов, больше межремонтный срок и срок службы.
Проанализировано взаимодействие выключателя с сетью. Были рассмотрены параметры перехдного восстанавливающегося напряжения для 100% к.з. Была проанализирована стойкость при сквозных токах к.з., а также рассмотрено отключение малых индуктивных токов.
В третьей главе рассмотрено дугогасительное устройство выключателя, а также принцип работы. На основании исходных данных произведен предварительный расчет времени срабатывания выключателя и давление в камере сжатия. Разработана математическая модель дугогасительного устройства. Произведен численный расчет параметров на ЭВМ. Время срабатывания 23-25 мс.
В четвертой главе произведен расчет гидравлического приводного устройства с торможением «по пути». Определены геометрические размеры основных элементов, время разгона 7,9 мс и время торможения 4,3 мс.
Результаты расчета и анализа показывают, что элегазовые генераторные выключатели имеют большую перспективу использования в России. В этом случае примером являются зарубежные фирмы, которые с успехом создают и используют элегазовые генераторные выключатели во всем мире.
Список литературы
1.Электрические аппараты высокого напряжения. Учебное пособие для вузов. Под редакцией Г.Н. Александрова. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1989.-344с.
2.Проектирование электрических аппаратов. Учебник для вузов. Под редакцией Г.Н. Александрова. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1985.-448с.
3.Теория электрических аппаратов. Учебник для вузов. Под редакцией проф. Г.Н. Александрова. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000. 540с.
4.Коммутационные аппараты для главных цепей генераторов. Бронштейн А.М. - ВНИИ информации, 1982.
5. Генераторные выключатели и аппаратные комплексы высокого напряжения. Н.М. Адоньев, В.В. Афанасьев, А.Ш. Локш. – СПб.:Энергоатомиздат: С-Петербургское отд-ние 1992.-160с.
6. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией. Под редакцией Ю.И. Вишневского. – СПб.: Энергоатомиздат. СПб. отд.-ние 2002.-728с.
7. «Условия отключения генераторного блока 800 МВт выключателем нагрузки КАГ-24» Журавлев С. В., инж., КузьмичеваК.И., канд. техн. Наук. ОАО Тюменьэнерго - Научно-исследовательский институт электроэнергетики (ВНИИЭ). – Электрические станции. Энергопрогресс. №2 2004г.
8. ГОСТ 525665-2006 Выключатели переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Общие технические условия. – Стандартинформ, 2007.-67с.
9. Каталог фирмы Multi-Contact (№6), 2002.
10. Воздушные выключатели. В.В. Афанасьев, Ю.И. Вишневский. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1981.-384с
11. О коммутации тока при размыкании одной из двух параллельных цепей электрических аппаратов. Кандидат техн. наук Н. Н. НИКИФОРОВСКИЙ -Электричество №12, 1959.
12. Электрические аппараты управления. Таев И.С. – Высшая школа: Москва 1984г.
13. Генераторные выключатели в цепи мощных энергоблоков и требования, предъявляемые к ним ЗОРИН Л.М. (ОАО «Гидропроект»), ПОДЪЯЧЕВ В.Н. (ОАО «Институт Энергосетьпроект»),ШЛЕЙФМАН И.Л. (АББ Электроинжиниринг) - «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА» № 11/03.
Приложение 1. Текст программы расчета ДУ и графики результатов расчета.
INTEGER*2 npoint/10000/,ncurv/5/,k3,i
REAL,ALLOCATABLE:: XARR(:),YARR(:,:)
REAL,ALLOCATABLE:: XARR1(:),YARR1(:,:)
REAL delenx/1.3/,deleny/1.3/,alfa/0/,alfa2/1/,w/314/,fi/0.0/,t,AMax
LOGICAL*1 poligrf/.FALSE./
DIMENSION Y(4),DY(4)
DIMENSION XOD(10),SILA(10)
DIMENSION XD(10),SSLA(10),TEMP(20),TEMP2(20),CP(20),RO(20),TEMP3(20),zh(20)
COMMON P0,P,S,S1,V,AM,AL,U,SS,ALX,alfa,alfa2,XOD,SILA,XD,SSLA,alx1,ALK,TEMP,CP,TEMP2,RO,CPVUX,ROVUX,TEMP3,zh,h
common /comA/ w,AMax NAMELIST/DATA/S,S1,V,P0,AM,AK2,AL,R,AMax,U,alx1,ALX,ALK,Y,XOD,SILA,XD,SSLA
NAMELIST/DATA2/TEMP,CP,TEMP2,RO,TEMP3,zh
OPEN(1,FILE='aa52.inp')
READ(1,NML=DATA)
READ(1,NML=DATA2)
WRITE(*,NML=DATA)
WRITE(*,NML=DATA2)