Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин

Все электрические аппараты, изоляторы, шины выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Выбор и проверка выключателей напряжением свыше 1 кВ

Выбор выключателей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	Uном.а	Uном.а ≥ Uном.у
Номинальный ток, А	Iном.а	Iном.а ≥ Ip.max
Номинальный ток отключения, кА	Iном.от	Iном.от ≥ Ip.от
Номинальная мощность отключения, кВ-А	Sном.от	Sном.от ≥ S0.2
Допустимый ударный ток КЗ, кА	iдин	iдин ≥ I(3)у.расч
Ток термической стойкости, кА	Iтc	It ≥ I∞

Выбираем для установки на ОРУ-35 кВ выключатели типа:

МКП-35-1000-25АУ1.

Uном.а = 35 кВ = Uном.у = 35 кВ; Iном.а = 100 А ≥ Ip.max = 97,01 А; Iном.от = 25 кА ≥ Ip.от = 6 кА; iдин = 64 кА ≥ I(3)у.расч = 39,2 кА; It = 25 кА ≥I∞ = 6 =2,54 кА.

На стороне 6 кВ (на стороне потребителей поверхности) принимаем КРУ типа:КРУ2-10Э-27,50.

U_ном.а = 6 кВ ≥ U_ном.у = 6 кВ;

I_ном.а = 1000 А ≥ ;

I_ном.от = 20 кА ≥ I_p.от =4,4 кА;

i_дин = 52 кА ≥ I⁽³⁾_у.расч = 10,15 кА.

I_t = 24,3 кА ≥I_∞ = 3,9 = 1,76 кА.

Выбор и проверка разъединителей

Выбор разъединителей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	Uном.а	Uном.а ≥ Uном.у
Длительный номинальный ток, А	Iном.а	Iном.а ≥ Ip.max
Допустимый ударный ток КЗ, кА	iдин	iдин ≥ I(3)у.расч
Ток термической стойкости, кА	Iтc	It ≥ I∞

Выбираем для установки на ОРУ-35 кВ разъединители типа РНД-35/1000.

Uном.а = 35 кВ ≥ Uном.у = 35 кВ; Iном.а = 1000 А ≥ ; iдин = 63 кА ≥ I(3)у.расч = 39,2 кА; It = 25 кА ≥I∞ = 6 =2,32 кА..

Выбор изоляторов и шин

Все изоляторы выбираются по номинальному напряжению, роду установки и допустимой механической нагрузки. Проходные изоляторы дополнительно выбирают по номинальному току, проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

где l - длина пролета между изоляторами, см; а- расстояние между шинами, см.

Выбираем опорный изолятор типа иО-6-3,75У3.

Uном.из = 6 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 3,75 кН ≥ 0,6∙F(3)р = 0,0604 кН.

Выбираем проходной изолятор типа ИП-10/1000-750У.

Uном.из = 10 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 750 ДаН ≥ F(3)р = 302 ДаН; Iном.а = 1000 А ≥ Ip.max = 566,38 А.

Сечение шин выбирают по нагреву, длительным максимальным токам нагрузки и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ, а также на устойчивость к механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний.

Предварительно принимаем алюминиевые шины 60x6 однополосные.

Проверка на длительно допустимый ток:

≥ I_p.max =566,38 А,

где - поправочный коэффициент при расположении шин плашмя, принимается равным 0,95; - поправочный коэффициент для многополосных шин, принимаем равным 1 для однополосных шин; - поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды, отличной от +25°С (для t = +20°С, =1,15); - длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины = +70° С, температуре окружающей среды = +25° С.

Проверка на динамическую стойкость:

,

где - расчетное напряжение в шине; - допустимое напряжение в шине.

Порядок определения :

а) определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

б) определим изгибающий момент (при числе пролётов больше двух):

;

в) определим момент сопротивления (при установке шин плашмя):

,

где b и h - соответственно толщина и ширина шины, см.

г) определяем расчетное сопротивление на изгиб:

.

Сравниваем полученное значение с допустимым: 19,38 < 360 (алюминий АТ).

Определим минимальное сечение шин по условию термической стойкости:

где α – термический коэффициент (для алюминия α = 11).

Шины подходят по условию на термическую стойкость:

S_min < S → 19,38 < 360 .