Электроснабжение механического завода местной промышленности (стр. 23 из 29)

Выберем шины на ПГВ.

Условия их выбора:

1.По номинальному длительному току;

2.По экономическому сечению.

Условия проверки выбранных шин:

1.Проверка на термическую стойкость;

2.Проверка на электродинамическую стойкость.

Расчетный ток I_Р = 1046,75 А был определен ранее.

Так как это сборные шины, то согласно [5] по экономической плотности тока они не проверятся. Выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения 80х10 с допустимым током I_доп = 1480 А.

Проверка на термическую стойкость:

В_К = 15,28 кА²×с

Минимальное сечение шин:

где с = 95 – термический коэффициент для алюминиевых шин 6 кВ согласно [3], А×с²/мм²

так как F_min = 41,15 мм² < F = 800 мм², то шины термически стойкие.

Проверим шины на механическую стойкость. Для этого определим длину максимального пролета между изоляторами при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц, так как при меньшей частоте может возникнуть механический резонанс:

где W – момент сопротивления поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению силы, F, м³;

- сила взаимодействия между фазами на 1 м длины при трехфазном КЗ с учетом механического резонанса, Н/м;

s_ДОП = 70 × 10 ⁶ – допустимое напряжение в материале для алюминиевых шин [5], Па

x - коэффициент равный 10 для крайних пролетов и 12 для остальных пролетов.

Согласно [3] силы взаимодействия между фазами на 1 м длины при трехфазном КЗ с учетом механического резонанса определяется по формуле:

где а – 60 × 10^-3 – расстояние между осями шин смежных фаз для напряжения 6 кВ [3], м;

i_уд – ударный ток трехфазного КЗ, А.

По выражению (8.2.5.)

Н/м

Момент сопротивления поперечного сечения шины при растяжении их плашмя определяется по выражению:

где b = 10 × 10^-3 – высота шин, м;

h = 20 × 10^-3– ширина шин, м.

м³

Длина пролета по формуле (9.2.4.)

м

Вследствие того, что ширина шкафа КРУ 750 мм, и опорные изоляторы имеются в каждом из них, принимаем длину пролета l = 0,75 м.

Максимальное расчетное напряжение в материале шин, расположенных в одной плоскости, параллельных друг другу, с одинаковыми расстояниями между фазами:

МПа

Так как s_Ф = 17,96 МПа < s_ДОП = 70 МПа, то шины механически стойкие.

Выберем опорные изоляторы на ПГВ

Опорные изоляторы выбираются по номинальному напряжению и проверяются на механическую прочность.

Допустимая нагрузка на головку изолятора:

где F_разр – разрушающее усилие на изгиб, Н.

Расчетное усилие на изгиб

где К_h – коэффициент учитывающий расположение шин на изоляторе.

При расположении шин плашмя К_h = 1 [3].

Н

Из [7] выбираем опорные изоляторы 40-6-3,75 УЗ со следующими каталожными данными: U_НОМ = 6 кВ; F_разр = 3750 Н.

Допустимая нагрузка:

F_доп = 0,6 × F_разр;

F_доп = 0,6 × 3750 =2250 Н.

Так как F_доп = 2250 Н > F_расч = 1377,2 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.

Выберем проходные изоляторы

Проходные изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на механическую прочность.

Расчетный ток I_Р = 1046,75 А

Расчетное усилие на изгиб:

Н

Из [7] выбираем проходные изоляторы ИП-10/1600-1250 УХЛ1 со следующими каталожными данными: U_НОМ = 10 кВ; I_НОМ = 1600 А; F_разр = 1250 Н.

Допустимая нагрузка:

F_доп = 0,6 × F_разр;

F_доп = 0,6 × 1250 = 750 Н

Так как F_доп = 750 Н > F_расч = 688,6 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.

Выберем выключатели нагрузки

Условия его выбора:

1.По номинальному напряжению.

2.По номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного выключателя нагрузки:

1.Проверка на отключающую способность.

2.Проверка на электродинамическую стойкость.

По предельному периодическому току.

По ударному току КЗ.

3.Проверка на термическую стойкость (если требуется)

Согласно [5] по режиму КЗ при напряжении выше 1000 В не проверяется:

1. аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями с вставками на номинальный ток до 60 А – по электродинамической стойкости.

Проверку на включающую способность делать нет необходимости, так как имеется последовательно включенный предохранитель.

Расчетные данные сети:

Расчетный ток ПАР I_Р = 116,9 А был определен ранее при выборе выключателя на отходящей линии;

Действующее значение периодической составляющей номинального тока КЗ I_ПО = 9,213 кА было рассчитано ранее в пункте 7.2.;

Для КТП-630-81 тип коммутационного аппарата на стороне 6 (10) кВ согласно [7] – выключатель нагрузки типа ВНРу-10 или ВНРп-10.

Согласно условиям выбора с учетом вышесказанного из [7] выбираем выключатель нагрузки ВНРп-10/400-103УЗ со следующими каталожными данными U_НОМ = 10 кВ; I_НОМ = 400 А; I_{Н откл} = 400 А; i_{пр СКВ} = 25 кА; I_{пр СКВ} = 10 кА; I_Т = 10 кА; t_Т = 1 с.

I_ПО = 9,213 кА < I_{пр СКВ} = 10 кА

I_уд = 25,02 кА < i_{пр СКВ} = 25 кА

I_P = 116,9 А < I_{Н откл} = 400 А

Выберем предохранитель

Условия его выбора:

1.По номинальному напряжению.

2.По номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного предохранителя

1. Проверка на отключающую способность.

Расчетный ток I_Р = 105,03 А был определен ранее.

Согласно условиям выбора из [7] выбираем предохранитель ПКТ 103-6-160-20УЗ со следующими каталожными данными U_НОМ = 6 кВ; I_НОМ = 160 А; I_{Н откл} = 20 кА;

I_ПО = 9,213 < I_{Н откл} = 20 кА предохранитель по отключающей способности проходит.

9.3 Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ

Выберем автоматический выключатель

Условия выбора:

1.По номинальному напряжению.

2.По номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного предохранителя

1. Проверка на отключающую способность.

Ранее в пункте 7.3. был выбран автомат типа АВМ10Нс U_НОМ = 0,38 кВ; I_НОМ = 1000 А; I_{Н откл} = 20 кА.

Проверка на отключающую способность:

Выбранный автомат проходит по условию проверки.

10. Проверка КЛЭП на термическую стойкость

Согласно [3] выбранные ранее кабели необходимо проверить на термическую стойкость при КЗ в начале кабеля.

Проверять будем кабели, отходящие от ПГВ, так как для остальных КЛЭП не известны токи КЗ.

Проверка проводится по условию:

где с = 0,92 – термический коэффициент для кабелей с алюминиевыми однопроволочными жилами и бумажной изоляцией согласно [7], А×с²/мм²;

t_отк – время отключения КЗ, с;

t_а – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, с;

F – сечение КЛЭП, мм².

Рассмотрим расчет на примере КЛЭП ПГВ-ТП1

кА

Увеличим сечение до 95 мм², тогда

кА > I_КЗ = 9,213 кА,