Файл: Курсовой проект 4 1 Расчетная часть 6 1 Выбор структурной схемы подстанции и расчет протекающих мощностей через трансформаторы связи 6.docx

---

2.3 Выбор сборных шин и токопроводов распределительных устройств

Выбор токоведущих частей РУ 110кВ

Согласно §13-28 ПУЭ сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, поэтому выбор производится по допустимому току.

Наибольший ток сборных шин
, кА

кА

кА

кА

где U_ном - номинальное напряжение ступени, кВ_ном.т - номинальная мощность трансформатора, МВА

Согласно ПУЭ наименьшее допустимое сечение провода по условию короны должно быть равно 240 мм². По [1] табл. П3.3 выбираем провод АС-240/39: I_доп=610 А; q=240 мм²; d=21,6 мм.

Принимаем, что фазы расположены горизонтально, с расстоянием между ними - 300 см

Проверка на схлестывание не производится, так как по [4]I⁽³⁾_ПО<20 кА

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

Проверим по условию короны.

Начальная напряженность:
, кВ / см
где m=0,82 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности проводов;₀ - радиус провода

Напряженность вокруг провода:
, кВ / см
где U - линейное напряжение, кВ;_ср=1,26D - среднее геометрическое расстояние между проводами, см

_ср=1,26*300=387 см
Условие образования короны:
,07Е≤0.9Е₀

---

кВ / см

кВ / см

,07*15,5= 16.5кВ / см ≈ 0,9*31,86 = 28.67 кВ / см
По условию короны провод проходит принимаем провод АС-240/39.

Ошиновку от выводов трансформатора до сборных шин выполняем проводом марки АС. Выбираем сечение по экономической плотности тока:
, мм²
где J_э=1.3 А/мм² (по табл.7.2 [1])
мм²
По условию короны провод должен быть сечением, не менее 240 мм². Выполняем ошиновку проводом АС-240/39. Расстояние между фазами принимаем 300 см.

Проверим провод по допустимому току:

_доп=610 А > I_МАХ=215 А
Проверку на термическую стойкость не производим, так как пучек гибких неизолированных проводов имеет большую поверхность охлаждения.

Проверку на электродинамическое действие тока КЗ не производим, так как I⁽³⁾_ПО<20 кА.

Выбор токоведущих частей РУ 35 кВ.

Определим I_max и I_норм
кА

кА
Выбираем провод АС - 700/86: I_доп=1180 А; q=700 мм²; d=36,2 мм.

Проверим провод по условию короны
кВ / см

кВ / см
По условию короны провод проходит. Принимаем провод АС - 700/86.

Для ошиновки выбираем сечение по экономической плотности тока:
мм²
Проверим провод по допустимому току:

_доп=1180 А > I_МАХ=1150 А
Проверку на корону не производим, так как выше было показано, что данный провод не коронирует.

Выбор токоведущих частей РУ 6 кВ

В закрытых РУ 6 - 10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. При токах до 3000 А применяются одно- и двухполосые шины. Выше 3000 А - шины коробчатого сечения. Согласно ПУЭ (§1. 3. 28) проверка сборных шин и ошиновка в пределах РУ по экономической плотности тока не выбираются. Выбор производим по допустимому току.

---

, А

, А

А

А
По табл. П3.5 [1] выбираем шины алюминиевые прямоугольного сечения 60х6 мм, одна полоса, общим сечением 2х360 мм²; I_доп=1125 А

С учетом поправочного коэффициента на температуру:

где _доп=70 ^оС для неизолированных проводов и окрашенных шин;

_0.ном=25 ^оС;

₀=+30 ^оС

₀ - действительная температура окружающей среды
_доп=1125 *0,943=1061 А
Проверку шин на термическую стойкость не производим, так как I⁽³⁾_ПО<20 кА

Шины прямоугольного сечения обладают большим моментом инерции, поэтому расчет производим без учета колебательного процесса в механической конструкции.

Принимаем, что шины соеденены жестко по всей длине сварным швом. Шины расположены вертикально: W_ф=W_у0-у0=167 см².

Сила взаимодействия между фазами:
Мпа
где l - длина пролета между изоляторами (принимаем l=2 м); α=0,5 м.
МПа

МПа <

---

МПа,
следовательно шины механически прочны.

Выбор изоляторов.

Опорные изоляторы выбираются по условию:

_уст ≤U_ном ;F_расч ≤ F_доп
Допустимая нагрузка на головку изолятора:

_доп=0,6 F_разр,
где F_разр - разрушающая нагрузка на изгиб.

Определим разрушающую силу, действующую на изолятор:
, Н
где - поправочный коэффициент на высоту коробчатых шин.

Выбираем опорный изолятор ИО - 6 - 3,75У3: F_разр= 7500 Н; U_ном= 10 кВ; =120 мм.
= 1,68; F_и= 1606 Н; =2698 Н.

_расч ≤ F_доп=4500 Н. Принимаем изолятор ИО - 6 - 3,75У3.

Выбираем проходной изолятор ИП - 10/3150 - 4250У2: U_ном= 10 кВ; I_ном=3150 А >I_МАХ= I_НОМ.В= 2473 А; F_разр=42500 Н.

=0,5 F_и= 8031606 Н < 0,6*42500 Н. Выбранный изолятор проходит по условию механической прочности. Принимаем изолятор ИП - 10/3150 - 4250У2.

Заключение

При небольшом количестве присоединений на стороне 110 кВ применяем упрощенные схемы, в которых отсутствуют сборные шины, число выключателей уменьшенное. Упрощенные схемы позволяют уменьшить расход электрооборудования, строительных материалов, снизить стоимость распределительного устройства, ускорить его монтаж.

На стороне СН подстанции, на первом ее этапе развития, применяем схему мостика с выключателями, с возможностью перехода впоследствии к схемам со сборными шинами.

На стороне 6 кВ выбираем схему с одной системой сборных шин с секционным выключателем.

Схема с одной системой сборных шин позволяет использовать открытые распределительные устройства (ОРУ), что снижает стоимость монтажа, позволяет широко применить механизацию и уменьшить время сооружения электроустановок. Кроме того авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и половину потребителей; вторая секция и все присоединения к ней остаются в работе.

---