Расчет тяговой подстанции (стр. 3 из 8)

где:

- коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, равный 0,6.

Сборные шины среднего напряжения (35 кВ):

Максимальные рабочие токи фидеров районных потребителей определим по формуле:

где

- коэффициент перспективы, равный 1.3;

- полная мощность районного потребителя, В×А;

- номинальное напряжение районного потребителя, В;

Ток фидера районного потребителя

Ток фидера контактной сети (27,5 кВ) принимаем:

А.

Расчёт величины теплового импульса для ОРУ 27.5 кВ

Для проверки аппаратуры и токоведущих частей выполняется расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:

кА²×с

где

- начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания,

где

- время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

- полное время отключения выключателя.

Результаты расчета оформим в виде таблицы:

Таблица 2

U, кВ	t_а, с	t_пв, с	t_рз, с	t_отк, с	I_к,кА		, кА²с
вводы	27.5	0,02	0,08	1.1	1.18	10.7	10.7²(1.18+0,02)	103.8
фидеры	27.5	0,02	0,08	0,4	0,48	9.3	9.3²(0,48+0,02)	43.2

Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изоляторов

Шины открытых РУ 110 кВ и 27,5 выполняют сталеалюминевыми гибкими проводами марки АС.

Выбор гибких шин РУ –27,5 кВ

1) Сечение проводов выбирается по допустимому току:

2)Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

где:

- минимальное сечение, термическое устойчивое при КЗ, мм²

Минимальное сечение, при котором протекание тока КЗ не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

где:

- величина теплового импульса;

С – константа, значение которой для алюминиевых шин равно 90,

3) Проверка по условию отсутствия коронирования.

где: E₀ – максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см,

где: m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m = 0.82);

r_пр – радиус провода, см.

E – напряжённость электрического поля около поверхности провода, кВ/см,

где U – линейное напряжение, кВ;

D_ср– среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз

Здесь D – расстояние между соседними фазами, см. Для сборных шин приняты расстояния между проводами разных фаз –1.5 и 3.0 м для напряжений 35 и 110 кВ соответственно.

Ввод РУ – 110 кВ, тип шин АС – 700 [4]

1. по допустимому току:

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

Сборные шины РУ – 110 кВ, тип шин АС – 600 [4]

по допустимому току:

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

Ввод СН тягового понижающего трансформатора, тип шин АС – 600 [4]

по допустимому току:

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

Ввод НН тягового понижающего трансформатора, тип шин АС – 800 [4]

1.по допустимому току:

2. по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

3. по термической стойкости:

800мм² > 113мм²

Фидеры контактной сети 27,5, тип шин АС – 150 [4]

по допустимому току:

по условию отсутствия коронирования

кВ/см;

3. по термической стойкости:

150мм² > 73мм²

Выбор изоляторов

Шины подвешиваются с помощью полимерных подвесных изоляторов. Марки изоляторов и их технические данные представлены в таблице №3 для РУ 110 кВ, РУ 35 кВ и РУ 27,5кВ.

Таблица 3.

Характеристики и марки изоляторов	Номинальное напряжение, кВ	Разрушающая сила при растяжении, кН	Длина пути утечки не менее, мм	Длина изоляционной части, мм	Масса, кг	Строительная высота, мм
ЛК – 120/110	110	120	2500	1010	3,2	1377
ЛК – 120/35	35	120	900	370	1,8	597
ЛК – 120/35	35	120	900	370	1,8	597

Выбор коммутационной аппаратуры. Выключатели