Токоведущие системы распределительных устройств станций и подстанций с использованием шин двояковыгнутого профиля

• Автор: Базыкин, Рем Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 217 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. II

11.Токоведущие системы распределительных

устройств станций и подстанций их

преимущества и недостатки II

1.2.Электромагнитные параметры токоведущих

систем и методы их расчета.

13.Выводы и основные задачи исследования.

2. ЭЛЕКТРОМАГШТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТОКОВЕДУЩИХ

СИСТЕМ С ШИНАМИ ДВОЯКОВОГНУТОГО ПРОФИЛЯ.

2о1.Определение оптимального профиля токоведущей шины методом численного интегрирования
2.2.Интегральный метод расчета распределения плотности тока по сечению шин.
2.3.Расчет распределения плотности тока по сечению шин в однофазных и трехфазных токопроводах методом последовательных приближений
2.4.Электрические параметры токоведущих систем
с шинами двоякогнутого профиля.
2.5.Электродинамические усилия в токоведущих
системах и методы их расчета.
2.6.Выводы,
3. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА
И ВЫБОРА ШИН ДВОЯКОВОГНУТОГО ПРОФИЛЯ
3.1.Нагрев шин при длительном протекании
номинальных токов.
Зо2оНагрузочная способность шин в зависимости
ОТ вогнутости поверхности.
3.3.Нагрев шин при сквозных токах короткого
замыкания и методы расчета о
3.4оТермическая стойкость токоведущих систем
в зависимости от вогнутости поверхности. о
3.5.Геометрические характеристики поперечных
сечений шин двояковогнутого профиля
3.5.1.Момент инерции сложного сеченияо.
3.5.2.Момент сопротивления плоского сечения
ШИНЫ ДВОЯКОВОГНУТОГО профиляО
3.5.3.Коэффициент формы шины Ю
3.6.Инженерные методы расчета электродинамической стойкости токоведущих систем с шинами ДВОЯКОВОГНУТОГО профиля .
3.6.1.Критерии оценки электродинамической стойкости шин и изоляторов.
3.6.2.Расчет шин и изоляторов на статическую нагрузку .
3.6.3.Расчет шин на механическую прочность с
учетом частоты собственных колебаний
3.7.Частота собственных колебаний шин и зависимость
ее ОТ вогнутости поверхностио.
3.8.Техникоэкономическое обоснование
применения шин двояковогнутого профиля 1
3.3.Вывод ы.о
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКОВВДУЩИХ
СИСТЕМ С ШИНАМИ ДВОЯКОВОГНУТОГО ПРОФИЯЯ
4.1.Исследование электромагнитных параметров и
нагрузочной способности в номинальном режиме
4.1.1Результаты экспериментальных
исследований. ооо
4.2Исследование электродинамической и
термической стойкости токоведущих систем
к сквозным токам короткого замыкания..
42о1.Результаты экспериментальных
исследований. .
4ЗоВыводы .о
ЗАШЛЕНИЕо о.о
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Алехиным сделан очень интересный вывод: "При синусоидальном токе в длинном проводнике любой формы каждую нить тока можно рассматривать как вибратор, излучающий электромагнитные колебания по закону Бесселевых функций нулевого порядка". Большой практический интерес представляют работы Ю. Л.Муко-сееЕа / /, в которых приводятся экспериментальные исследования распределения плотности тока по сечению шин прямоугольного профиля и определены для этих шин коэффициенты поверхностного эффекта и эффекта близости. Следует отметить серию работ Э. А.Мееровича и К. М.Чальян / /, в которых предлагается определять токораопределение в токонроводах методом последовательного приближения. Они подходят к исследованию поверхностного эффекта и эффекта близости путем численного решения системы уравнений в частных производных. К со-ь жалению точность и трудоемкость решения задач этим методом во многом зависит от правильного определения граничных условий для электромагнитного поля; отсутствие теоретических формулировок для граничных условий привело авторов к их экспериментальному определению и разработке экспериментально-аналитических методов расчета. Привлекает внимание работа С. Д.Куполяна / /, где автор приводит расчет поверхностного эффекта в уединенной шине прямоугольного профиля. Э.А. Мееровичем / /, т. Фурье, где в коэффициенты этого ряда входят граничные условия. В году В. М.Алехин опубликовал результаты теоретических исследований по определению эквивалентных параметров линейных проводников в многофазных системах / /. В статье он приводит схему электрического расчета токопроводов методом представления граничных условий в виде конечной системы линейных уравнений и приходит к выводу, что эквивалентные сопротивления линейных проводов в многофазных системах определяются предельными значениями продольной составляющей напряженности электрического поля. При этом предельное значение напряженности электричеокого поля определяется решением плоской краевой задачи с помощью уравнений Гемгольца для внутренней области проводника и уравнений Лапласа для этой же функции вне сечения проводника* Предложенная методика в / / была использована диссертантом в работе по исследованию электромагнитных параметров токопроводов генераторного напряжения / /. Отработанные в рамках этого исследования методы измерения напряженности электрического поля в шинах токопровода с помощью датчиков Неймана / /, напряженности магнитного поля и потерь мощности с помощью датчиков Холла / / были использованы диссертантом при выполнении экспериментальных работ по теме диссертации. Из зарубежных работ по исследованию электромагнитных параметров шинных линий следует отметить статью И. Мельбурна / /, в которой дается анализ существующих методов расчета токораспре-деления в проводниках при протекании по ним переменного тока и дается вывод, что ни один из существующих методов не позволяет упростить решение задачи об определении параметров шинных линий с учетом поверхностного эффекта и эффекта близости. В работе Г. Винклера / / приведен расчет шинных линий путем разбиения сечения целого проводника на элементарные нити тока с применением метода средне-геометрических расстояний. При решении задачи для сложной комбинации массивных проводников он предлагает использовать метод наложения, применяемый в теории линейных электрических цепей. Предложенные рекомендации Г. Винклера использовались автором диссертации при разработке программы расчета на ЭЦВМ электромагнитных параметров токоведущих систем с шинами двояковогнутого профиля. Первая попытка рассчитать активное сопротивление прямоугольной шины была сделана Д. Рэлеем / / в году, который решал внутреннюю задачу для электромагнитного поля в прямоугольной шине. Внешнее поле проводника им не рассматривалось и в результате чего его расчеты разошлись с экспериментальными данными. В году Н. Двайт / / дал расчет активного сопротивления для уединенной бесконечной тонкой ленты, который практически не претерпел никаких изменений по настоящее время. Наиболее прогрессивным методом определения является метод, предложенный Л. Р.Нейманом / /. I т.