Содержение (стр. 6 из 16)

Номинальные параметры:

U_ном =35 кВ; I_ном =2000 А; i_скв = 80кА; I_н.т./t_н.т=31,5кА/1с;

I²_н.т. ·t_н.т = 31,5²*1=992,5 кА²×с.

Расчетные данные такие же, как для выключателей.

Таблица 5.4

Условия выбора и проверки разъединителей

Расчетные параметры	Условия выбора и проверки	Номинальные параметры
Uуст	35 = 35, кВ	Uном
Iр.ф.	414< 2000, А	Iном
iу	11,73 < 80, кА	iскв
Вк	5,19 < 992,25 кА2×с	I2н.т. ·tн.т

6. Выбор токоведущих частей на подстанции

6.1. Выбор проводов ошиновки РУ-220 кВ

Выбор сечения проводов:

Максимальный ток нормального режима

I_норм=S_maxвн/(Nт*√3*U_ном.вн) (6.1)

Где S_maxвн- максимальная мощность на стороне 220 кВ,

Nт- число силовых трансформаторов.

I_норм=27,55/(2*√3*230)=0,035 кА.

Экономическое сечение

q_эк= I_норм/j_эк (6.2)

где j_эк- экономическая плотность тока при T_max=5559,07 ч, j_эк=1,0 А/мм²

q_эк= 35/1=35 мм².(табл.4-1[1] стр.230)

Выбираем провод типа АС-35/6,2 с допустимым током I_доп=175 А. (табл.7,35[2] стр.248)

Проверка сечения проводов по допустимому току:

Максимальный рабочий ток

I_раб.max=2*I_норм=2*35=70 А.

Так как I_раб.max< I_доп=175 А, то условие проверки по допустимому току для проводов типа АС-35/6,2 выполняется.

Проверка проводов на электродинамическую стойкость не производится, так как iу<50 кА.

Производим проверку по условиям коронирования:

Начальная критическая напряженность определяется по формуле

E₀=30,3*m*(1+0,299/√r₀) (6.3)

Где m- коэффициент, учитывающий шероховатость провода m=0,82;

где r₀– радиус провода, см;

r₀ = D_ПР / 2=0,84/2 = 0,42 см,

D_ПР =0,84 см -диаметр провода,

E₀=30,3*0,82*(1+0,299/√0,42)= 36,3 кВ/см.

Напряженность вокруг провода определяется по формуле:

E=0,34*U/(r0*(lg(Dср/r0))) (6,4)

Где U- линейное напряжение, кВ;

где r₀– радиус провода, см;

D_ср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см,

D_ср = 1,26*D =1,26*400 = 504,

D = 400 расстояние между проводами фаз

E=0,354*230/(0,42*(lg(504/0,42)))= 62,96кВ/см.

Провода не будут коронировать при условии:

1,07*Е≤0,9Е₀

1,07* 62,96≤0,9*36,3

67,36≤32,68

Провод марки АС-35/6,2 по условию короны не проходит, поэтому принимаем провод марки АС-185/128 с допустимым током I_доп=605 А. (табл.7,35[2] стр.248)

Проверяем провод по условию короны:

E₀=30,3*0,82*(1+0,299/√1,155)= 31,76 кВ/см.

E=0,354*230/(1,155*(lg(504/1,155)))= 26,7кВ/см.

1,07*Е≤0,9Е₀

1,07*26,7 ≤0,9*31,76

28,57≤28,58

Провод марки АС-185/128 по условию короны проходит.

6.2 Выбор проводов ЛЭП-220 кВ

Линии электропередачи, приходящие от систем, выполняются проводами марки АС.

Выбор провода и проверка его по условию короны подробно представлены в пункте 6.1.

Следовательно, линии электропередачи выполняем проводом марки

АС-185/128

6.3 Выбор провод ЛЭП-35 кВ

Выбор сечения проводов линий:

q_эк=I_н.р./j_эк=22,15/1,0=22,15 мм².

Максимальный рабочий ток

I_н.р.=Smax.сн/п*(Uном*√3) (6.5)

I_н.р.=17,64/4*(115*√3)=0,0225 кА.

,где п=4-число отходящих линий.

Принимаем провод марки АС-50/8 с допустимым током I_доп=330 А. (табл.7,35[2] стр.248)

r₀ = D_ПР / 2=0,96/2 = 0,48 см,

D_ПР =0,96 см- диаметр провода.

Проверка по допустимому току

I_max. = I_н.р. *(4/(4-1))=30 A<I_доп=210 А.

Данный провод проходит по перегрузочной способности.

Среднегеометрическое расстояние между фазами Dср=1,5 м.

E₀=30,3*0,82*(1+0,299/√0,48)= 35,57 кВ/см.

E=0,354*36,6/(0,48*(lg(504/0,48)))= 10,4кВ/см.

1,07*Е≤0,9Е₀

1,07*10,4 ≤0,9*35,57

11,13≤32,01

Провод марки АС-50/8 по условию короны подходит..

6.4 Выбор проводов на участке от ввода 35 кВ силового трансформатора до ОРУ-35 кВ

Данной участок так же выполняем проводом марки АС. Выбор сечения производим по экономической плотности тока.

q_эк=I_раб.тр/(j_эк*2)=88/(1,0*2)=44 мм².

Максимальный рабочий ток трансформатора

I_раб.тр= S_max.сн/(U_ном*√3)=17,64/(115*√3)=0,0886 кА.

Принимаем провод марки АС-50/8с допустимым током I_доп=210 А, (табл.7,35[2] стр.248).

r₀ = D_ПР / 2=0,96/2 = 0,48 см,

D_ПР =0,96 см- диаметр провода.

Проверка по допустимому току

I_max=88 A<I_доп=210 А.

Данный провод проходит по перегрузочной способности.

Среднегеометрическое расстояние между фазами D_ср=1,5 м.

E₀=30,3*0,82*(1+0,299/√0,48)= 35,57 кВ/см.

E=0,354*36,6/(0,48*(lg(504/0,48)))= 10,4кВ/см.

1,07*Е≤0,9Е₀

1,07*10,4 ≤0,9*35,57

11,13≤32,01

Провод марки АС-50/8 по условию короны подходит.

6.5 Выбор сборных шин ОРУ-35 кВ

Ошиновку в пределах ОРУ-35кВ выполняем проводом марки АС.

Шины выбираются по допустимому току.

Iраб.мах=88 А.

Принимаем провод марки АС 50/8, так как сечение проводов ошиновки ОРУ-35кВ не должно быть меньше сечений проводов отходящих присоединений (см.п.6.3).

6.6 Выбор шин на участке от трансформатора до ЗРУ-10 кВ

Соединения ЗРУ-10 кВ с трансформаторами осуществляется гибким токопроводом. Сечение токопровода определяется по экономической плотности тока.

q_эк=I_н.р./j_эк=272,5/1,0=272,5 мм².

I_maxнн=S_maxнн/(U_ср.нн*√3)=9,91/(10,5*1,73)=0,545 кА,

I_нр= I_maxнн/2=545/2=272,5 A.

Принимаем к установке провод марки АС-240/32 с допустимым током

I_доп=605 А.(табл.7,35[2] стр.248)

Проверка шин на схлестывание не проводится, так как ток трех фазного к.з. I_п<20 кА.

Проверка на термическое действие тока к.з. производится по условию

q_min= √В_к/С≤ q (6.6)

где Вк- тепловой импульс, Вк=31,69 кА²*с,

С=91 А*с^1/2/мм²-значение функции при номинальном напряжении кабеля 10 кВ.

q_min=√31,69*10³/91=61,86 мм²<q=600 мм².

Следовательно , провод АС-240/32 удовлетворяет требованиям термической стойкости.

6.7 Выбор ошиновки в пределах ЗРУ

Шины выбираем по допустимому току I_{раб.мах}=545 А.

Выбираем прямоугольные шины прямоугольного сечения (40х5)мм², с допустимым током Iдоп=545 А в количестве одной полосы на фазу.(табл.,7.3[2] стр.395)

Проверка шин на термическую стойкость

q_min=√31,69*10³/91=61,86 мм²<q=600 мм².

Шины термически стойкие.

Проверяем шины на механическую прочность:

Определяем пролет между изоляторами при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.

200<(173,2/l)*√Y/q (6.7)

где l-пролет между изоляторами, см; Y- момент инерции,см; q- выбранное сечение, см²

Если шины расположены «на ребро»,то момент инерции равен

Y=h*b³/12 (6.8)

Где h-высота шины,h=4 см, b-толщина шины, b=0,5 см.

Y=4*0,5³/12=0,0417 см,

Сечение шины в сантиметрах q=4*0,5=2 см².

Отсюда l²<173,2/200*( √ 0,0417/2)=0,125,=>l=0,354 м.

Если шины расположены «плашмя», то момент инерции равен

Y=h³*b/12 (6.9)

Y=4³*0,5/12=2,67 см.

Отсюда l²<173,2/200*( √ 2,67/2)=1,0 =>l=1 м.

Принимаем к установке вариант с расположением шин «плашмя», так же это дает существенную экономию изоляторов с пролетом между ними 1 м.

Определяем наибольшее удельное усилие при трехфазном к.з.

f=((√3*i² у*l)/a)*10^-7 (6.10)

где а – расстояние между фазами,м; а=0,3 м.

f=((√3*19820²*1)/0,3)*10^-7=226,5 Н/м.

Изгибающий момент определяется по формуле

M=f*l²/10 (6.11)