Выбор разъединителей на стороне высокого напряжения

Напряжение установки U_уст.=220 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.10)

I_раб.max=0,382 кА.

Предварительно по таблице 7.2 [1] выбираем разъединитель типа РДЗ 220/1000 с номинальными параметрами:

номинальный рабочий ток I_ном=1 кА;

амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ i_пр.с=100 кА;

ток термической стойкости I_т=40 кА;

время термической стойкости t_т=3 с.

Проверка выбранного разъединителя.

По способности выдерживать ударный ток КЗ, согласно (9.16)

.

По термической стойкости, согласно (9.17)

.

Таким образом, выбранный разъединитель РДЗ-220/1000 подходит по всем пунктам. Окончательно принимаем этот разъединитель к установке.

9.2.2 Выбор разъединителей на стороне среднего напряжения

Напряжение установки U_уст.=110 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.11)

I_раб.max=0,39 кА.

Предварительно по таблице 7.2 [1] выбираем разъединитель типа РДЗ 110/1000 с номинальными параметрами:

номинальный рабочий ток I_ном=1 кА;

амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ i_пр.с=80 кА;

ток термической стойкости I_т=31,5 кА;

время термической стойкости t_т=3 с.

Проверка выбранного разъединителя.

По способности выдерживать ударный ток КЗ, согласно (9.16)

.

По термической стойкости, согласно (9.17)

.

Таким образом, выбранный разъединитель РДЗ-110/1000 подходит по всем пунктам. Окончательно принимаем этот разъединитель к установке.

Выбор разъединителей на стороне низкого напряжения

Напряжение установки U_уст.=10 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.12)

I_раб.max=3,88 кА.

Предварительно по таблице 7.2 [1] выбираем разъединитель типа РВРЗ-10/4000 с номинальными параметрами:

номинальный рабочий ток I_ном=4 кА;

амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ i_пр.с=180 кА;

ток термической стойкости I_т=71 кА;

время термической стойкости t_т=4 с.

Проверка выбранного разъединителя.

По способности выдерживать ударный ток КЗ, согласно (9.16)

.

По термической стойкости, согласно (9.17)

.

Таким образом, выбранный разъединитель РВРЗ-10/4000 подходит по всем пунктам. Окончательно принимаем этот разъединитель к установке.

Выбор шин

В РУ напряжением 35 кВ и выше с целью снижения потерь на корону следует применять шины круглого сечения. В ОРУ следует применять гибкие шинопроводы (сталеалюминевые провода). Провода линий электропередач напряжением более 35 кВ, провода длинных связей трансформаторов с ОРУ выбираются по экономической плотности тока:

Выбор сечения шин производится по экономической плотности тока:

, (9.18)

где: F– стандартное сечение шины, мм ;

– экономически целесообразное сечение, мм ;

– длительный рабочий ток нормального режима, А;

– экономическая плотность тока, А/мм .

Жесткими шинами называются жесткие неизолированные проводники. В закрытых РУ 6-10 кВ ошиновка выполняется жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за их высокой стоимости применяются только в агрессивных средах. Форму и размеры поперечного сечения шин выбирают в соответствии с рабочим током, учитывая явление поверхностного эффекта, а также требования термической и динамической стойкости при КЗ.

Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принимаем сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения. Выбранные шины должны удовлетворять условию:

, (9.19)

где: – длительно допустимый рабочий ток для шин выбранного сечения.

Для жестких шин с учетом поправки на температуру окружающей среды. Так как расчетная температура окружающей среды принята +25^оС, то при другой температуре окружающей среды следует вычислить длительно допустимый рабочий ток:

(9.20)

где: – допустимая температура шины (для алюминиевых шин =70^оС), ^оС;

– допустимый ток для шин выбранного сечения при расчетной температуре +25 ^оС (справочная величина), А.

Проверка на термическое действие тока КЗ для гибких шин не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка на термическую стойкость жестких шин при токах КЗ:

В практических расчетах для определения минимальной величины допустимого сечения по термической стойкости (S_Т), пользуются формулой

(мм²), (9.21)

где: – тепловой импульс тока КЗ, кА²×с;

с– коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике после КЗ и до него, (справочная величина).

Если расчетная величина минимального сечения допустимого по термической стойкости S_T меньше сечения проводника выбранного по допустимому току S, то считается, что шины термически стойкие, т.е. соблюдается условие

. (9.22)

На электродинамическое действие тока КЗ (на схлестывание) не проверяются гибкие шины РУ при

. (9.23)

В жестких шинах принимаем, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, по ПУЭ такая конструкция не требует проверки на электродинамическую стойкость.

9.3.1 Выбор шин на стороне высокого напряжения

Сечение сборных шин выбираются по условию прохождения допустимого тока при максимальной нагрузке на шинах, согласно (9.10)

.

Принимаем провод марки АС 120/19, I_доп=390 А (по таблице П 3,3 [1]).

Проверка шин на схлестывание (на электродинамическое действие тока КЗ) не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

Токоведущие части от выводов 220 кВ автотрансформатора до сборных шин выполняется гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_ЭК=1,0 А/мм² (таблица 4.5[1]), согласно (9.18)

.

Принимаем провод марки АС 400/51, I_доп=825 А.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверяем провода по допустимому току, согласно (9.19)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

9.3.2 Выбор шин на стороне среднего напряжения

Сечение сборных шин выбирается по условию прохождения допустимого тока при максимальной нагрузке на шинах, согласно (9.11)

.

Принимаем провод марки АС 150/24, I_доп=450 А (по таблице П3.3 [1]).

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

Токоведущие части от выводов 110 кВ автотрансформатора до сборных шин выполняется гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_ЭК=1,0 А/мм² (таблице 4.5 [1]), согласно (9.18)

.

Принимаем провод марки АС 400/51, I_доп=825 А.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверяем провода по допустимому току, согласно (9.19)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

9.4 Выбор шин на стороне низшего напряжения

В закрытых РУ 6-10кВ ошиновку и сборные шины выполняют жесткими алюминиевыми шинами. Сечение сборных шин выбирается по условию прохождения допустимого тока при максимальной нагрузке на шинах, согласно (9.12)

.

С учетом больших токов на сборных шинах применяются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери, а также обладают лучшими условиями охлаждения. Предварительно принимаем шины коробчатого сечения алюминиевые 2(55×6,5×10) сечением S = 2×1370 ; I_доп=4640 А по таблице П3.5 [1].

С учетом поправочного коэффициента на температуру для действительной температуры воздуха ^оС, согласно (9.20)

.

Выбранные шины должны удовлетворять условию, согласно (9.19)

Проверку сборных шин на термическую стойкость.

Так как тепловой импульс тока КЗ , то минимальное сечение по условию термической стойкости, согласно (9.21)

.

Что меньше выбранного сечения S = 2×1370 , следовательно, шины термически стойкие; С принимаем по таблице 3.14 [1]

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.