Содержение (стр. 7 из 16)

M=226,5*1²/10=22,65

Напряжение в материале шин, возникающие при воздействии изгибающего момента

σрасч=M/W (6.12)

где W-момент сопротивления шины,

W=b*h²/6 (6,13)

W=0,5*4²/6=1,33

σрасч=22,65/1,33=17,03 Мпа.

Шины механически прочны при условии σрасч< σдоп.

Так как σдоп=70 Мпа для алюминиевых шин, следовательно

17,03 Мпа<70 Мпа, а значит шины механически прочны.

Выбор изоляторов.

В распределительных устройствах жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых определяется следующими условиями.

Номинальное напряжение

Uуст=Uном

Допустимая нагрузка

Fрасч<Fдоп (6.14)

Где Fрасч-расчетная сила, действующая на изолятор, кН

Fдоп=0,6*Fразр (6.15)

Где Fразр- разрушающая нагрузка на изгиб.

Fразр =((√3*i² у*l)/a)*10^-7 (6.16)

Где l-пролет между изоляторами, l=1 м (см. выше); а- расстояние между фазами,а= 0,3 м(см. выше)

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

Принимаем изоляторы ИО-10-3,75У3 со следующими паспортными данными Uном=10 кВ, Uдоп.мах=12 кВ, Fразр=3,75 кН. .(табл.5.7[2] стр.282).

Низ=120 мм- высота изолятора.

Проверяем изоляторы по допустимой нагрузке

F_доп=0,6*3750=2250 Н

F_расч< F_доп

226,5Н<2250Н

Изоляторы проверку по допустимой нагрузке проходят.

6.8 Выбор кабеля, питающего потребителей 10кВ

Сечение кабелей должно удовлетворять следующим требованиям: экономичность, стойкость к нагреву в форсированном режиме, термической стойкости при к.з.

Сечение кабелей рассчитывается по экономической плотности тока. Для кабелей с алюминиевыми жилами при Т_max=5600,547 час j_эк=2 А/мм². (табл.4-1[1] стр.230)

, (6.17)

где I_р.м. – ток расчетный максимальный, А

(6.18)

где n – число кабелей, проложенных в земле,

(6.19)

При проверке кабелей на длительно допустимый ток учитывают число рядом проложенных в земле кабелей

I_р.ф.£ I’_дл.доп

I’_дл.доп = К_N*I_дл.доп,

где К_N – поправочный коэффициент на число работающих кабелей.

S_рп=1,6/cos17,7=1,68 кВА

I_рм=1,68/(√3*10)=97,1 A

q_ст=97,1/2=48,55 мм²

Выбираем стандартное сечение 3-х жильного кабеля алюминиевыми жилами. .(табл.7.10[2] стр.400)

q_ст = 120 мм²

Для этого сечения длительно допустимый ток

I_дл.доп. = 240 А

I_р.ф = I_р.м. ·2 = 97,1·2 = 194,2 А

К_N = 0.8(n=2 К_N = 0.9)

I’_дл.доп = К_N*I_дл.доп,=260*0.8= 208

194,2 £208.

Проверяем кабель на термическую стойкость по (6.6) где Вк определяется по формуле (5.3) при tоткл=0,275 с, Та=0,09 с.

Вк=Iп ²₃*( tоткл+Та)=13,36²*(0,275+0,09)=65,14кА²*с.

С=94 для кабеля с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами. .(табл.3-13[1] стр.201)

q_min= √ 65,14*10⁶/94=85,8 мм²(см. 6.6)

q_min=85,8 мм²< q=120 мм²

Условие выполняется , кабель проходит по термической стойкости.

Результаты расчетов сведем в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Сечения кабелей, отходящих от РП

№ РП	n	Р, Мвт	Iрп, А	Iрф, А	qр, мм2	qст, мм2	Iдоп, А	Iдоп', А
1-6	1	1,6	97,1	194,2	48,55	120	260	208

7. Выбор измерительных трансформаторов

Перечень необходимых измерительных приборов на подстанции принимается по табл.4-9[1] стр.371.

7.1 Трансформаторы напряжения на сторону ВН, СН и НН

Трансформаторы напряжения выбираются по напряжению установки, конструкции и классу точности. Для того, чтобы трансформатор не вышел из заданного класса точности, необходимо соблюдение условия:

S_åприб. < S_ном, (7.1)

где S_åприб. – нагрузка измерительных приборов трех фаз, В×А;

S_ном – номинальная мощность TV, В×А.

В качестве соединительных проводов принимаем по условиям механической прочности медные провода сечением 1,5 мм².

Выбор TV на ВН

Нагрузкой на трансформатор на одну секцию являются:

- вольтметры Э – 335 и Н – 394

S_åприб. = 2*2+2*10 = 24 В×А

Выберем трансформатор (табл.5-13.[2] стр.327)

НКФ – 220 – 58У1

S_ном = 600 В×А, т.е. условие (7.1) выполняется.

Выбор TV на СН

Нагрузкой на трансформатор на одну секцию являются:

- ваттметр Д – 350;

- варметр Д – 350;

- счетчик активной энергии СА3 – И670, S_Wh = Р/cosj = 1.5/0.8 =

= 1.875 В×А;

- счетчик реактивной энергии СР4–И676, S_Varh =Р/cosj =2* 3/0.8 = 3,75 В×А

- вольтметр Э – 365;

- вольтметр Э–365 (с переключением для измерения трех фазных напряжений),

а также счетчики активной энергии на двух отходящих линиях

S_åприб. = 2*2+2*2+4*1.875+2*3.75+2*2+2*2 = 31 В×А

Выберем трансформатор(табл.5-13.[2] стр.327)

ЗНОМ-35 – 65У1

S_ном = 250 В×А, т.е. условие (7.1) выполняется.

Выбор TV на НН

Нагрузкой на трансформатор на одну секцию являются:

- два ваттметра Д – 350;

- два варметра Д – 335;

- два счетчиков активной энергии СА3 – И670;

- два счетчиков реактивной энергии СР4 – И676;

- вольтметр Э – 365;

- вольтметр Э–365 (с переключением для измерения трех фазных напряжений),

а также счетчики активной и реактивной энергии на кабельных линиях, подходящих к РП, т.е. количество счетчиков = количество РП *2=6*2=12.

S_åприб. = 4*2+4*1,5+22*1.875+22*3.75+2*2+2*2 = 148,5 В×А

Выберем трансформатор(табл.5-13.[2] стр.327)

НТМИ –10 – 66 У3

S_ном = 200 В×А, т.е. условие (7.1) выполняется.

Для этого трансформатора выберем предохранитель

ПКН 001 – 10 У3.

7.2 Трансформаторы тока на сторону ВН, СН и НН

Выбор трансформаторов тока производится по напряжению установки, рабочему току первичной цепи, нагрузке вторичной цепи при выбранном классе точности.

Выбор ТА по вторичной нагрузке выполняется по условию:

Z₂ £ Z_2Н

где Z₂ – расчетная нагрузка вторичной цепи, Ом;

Z_2Н – номинальная допустимая нагрузка ТА в выбранном классе точности, Ом.

Так как индуктивное сопротивление вторичной цепи невелико, можно принять, Z₂ » r₂. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

Z₂ = r_приб + r_пров+r_к

Сопротивление приборов:

r_приб » S_приб / I²_2н, (7.2 )

где S_приб – мощность, потребляемая приборами, В×А;

I_2н – вторичный номинальный ток приборов и трансформатора тока, А.

Переходное сопротивление контактов принимается

r_к = 0,05 Ом – при количестве подключаемых прибор не более трех;

r_к = 0,1 Ом – при количестве подключаемых прибор более трех.

Сопротивление соединительных проводов:

r_пров = Z_2Н - r_приб - r_к. (7.3)

По рассчитанному сопротивлению r_пров определяется сечение соединительных проводов:

(7.4)

где r - удельное сопротивление материала провода

r = 0,0283 Ом×мм²/м – для алюминиевых проводов;

r = 0,0175 Ом×мм²/м – для медных проводов;

l_расч – расчетная длина проводов от ТА до приборов, м.

При установке ТА в двух фазах l_расч =

;

при установке ТА в трех фазах l_расч =

,