, (2.43)
где - ударный ток, кА;
l - расстояние между изоляторами в пролёте, см;
а - расстояние между токоведущими частями, см;
Определяем момент сопротивления шин W, см3, при укладке их плашмя
, (2.44)
где b - толщина шин, см;
h - ширина шин, см.
Определяем изгибающий момент действующий на шину
(2.45)
Определяем расчетное напряжение в металле шин
(2.46)
Сравниваем расчетное напряжение с допустимым
, (2.47)
где - допустимое напряжение; для алюминиевых шин
=700 кГ/см 2.
3600 кГ/см 2 700 кГ/см 2
Следовательно, шины динамически не устойчивы.
Учитывая, что =700 кГ/см 2, найдем момент сопротивления шин
Выбираем шины алюминиевые 50x6 мм2 с допустимым током 740А, так как их момент сопротивления равен
Тогда напряжение в металле шин будет не превышать допустимого
480 кГ/см 2 < 700 кГ/см 2
Выбираем кабели для каждого фидера
Фидер №1
Ток фидера составляет Iном=45,43 А
Экономическая плотность тока для данного случая jэк=1,2 А/мм2 [6, с.85, таб. 2.26]
Определяем экономически выгодное сечение провода Sэк , мм2, по формуле (2.35)
Из условия S>Sэк выбираем кабель ААБ-10-3х50 [8, с.401, таб.7.10] с допустимым током Iдоп=140А.
Проводим проверку выбранного сечения кабеля по нагреву током нормального режима
допустимая наибольшая температура для данного вида кабеля tдоп=60 оС
, (2.48)
где tо - начальная температура прокладки кабеля, ;
tдоп - допустимая температура нагрева для данного вида
кабеля, ; в нашем случае tдоп=60 оС;
Iдоп - допустимый ток для данного вида кабеля, А.
Температура нагрева кабеля токами нормального режима не превышает допустимой.
Проверка кабеля на потерю напряжения (в КЛЭП допускается до 5%) по (2.39). Так как в кабельных линиях активное сопротивление больше реактивного, то последним можно пренебречь.
Сопротивление линии R0=0,62 Ом/км [8, с. 421, таб. 7.28]
Выразим потерю в процентах по (2.40)
,
что допустимо.
Проверка на устойчивость токам КЗ по (2.41)
Коэффициент С для кабелей с алюминиевыми жилами 10кВ С=70 [8, с.18, таб.1.15]
В случае, когда выполняется условие Smin<Sном , кабель устойчив к действию токов КЗ.
В нашем случае 14,9 мм2<50 мм2.Значит, кабель устойчив к действию токов КЗ.
Таким образом, выбираем кабель ААБ-10-3х50
Выбор кабелей для остальных фидеров проводим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу 2.3
Таблица 2.3 - Результаты расчетов и выбора кабелей
|
Номер фидера |
Марка кабеля |
Длина кабеля, км |
Потеря напряжения, % |
Температура нагрева tнагр ,0С |
Проверка на устойчивость токам КЗ |
|
1 |
ААБ-10-3х50 |
4,2 |
1,9 |
19,74 |
Устойчив |
|
2 |
ААБ-10-3х50 |
3,8 |
1,6 |
19,09 |
Устойчив |
|
7 |
ААБ-10-3х35 |
1,5 |
0,89 |
20,5 |
Устойчив |
|
10 |
ААБ-10-3х35 |
3,2 |
1,6 |
19,09 |
Устойчив |
|
14 |
ААБ-10-3х35 |
4,8 |
3 |
21,1 |
Устойчив |
|
15 |
ААБ-10-3х25 |
1,3 |
0,81 |
20 |
Устойчив |
2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания
На стороне 35 кВ трансформаторной подстанции «Бурлы» установлено следующее оборудование: силовой выключатель, трансформаторы тока и напряжения, разъединители.
На стороне 10 кВ подстанции установлены: силовые выключатели, трансформаторы тока и напряжения. Оборудование 10кВ размещено в ячейках КРУН.
Все высоковольтное оборудование выбирается в соответствии с вычислительными максимальными расчетными величинами (токами, напряжениями, мощностями отключения) для нормального режима и режима короткого замыкания.
Выбираем оборудование на 35кВ
Выбираем разъединитель
Таблица 2.4 - Табличные и расчетные данные для выбора разъединителя
|
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ |
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ |
|
Uном=35кВ |
Uном=35кВ |
|
Iном=1000А |
|
|
=19,43кА |
=63кА |
Выбираем разъединитель РНДЗ-2-35/1000 [8, с.260, таб.260].
Выбираем выключатель
Таблица 2.5 - Табличные и расчетные данные для выбора выключателя
|
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ |
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ |
|
Uном=35кВ |
Uном=35кВ |
|
Iном=630А |
|
|
=19,43кА |
=35кА |
|
Iк=7,62кА |
Iоткл=12,5кА |
Выбираем выключатель ВБГЭ-35-12,5/630 [9].
Выбираем трансформатор напряжения
Выясним, какие приборы подключаются на первичное напряжение силового трансформатора 35/10кВ: на первичной стороне подключаются счетчики активной и реактивной энергии [6, с.321, таб.9.1].
Потребляемая мощность счетчика активной энергии Sпр=8 ВА, реактивной энергии - Sпр=12 ВА.
Так как ко вторичной стороне трансформатора напряжения подключаются счетчики, то выбираем класс точности 0,5.
Выбираем трансформатор напряжения по условию
Выбираем трансформатор напряжения типа НОМ-35-66 [8, с.326, таб.5.13].
Выбираем трансформатор тока
Таблица 2.6 - Табличные и расчетные данные для выбора трансформатора тока
|
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ |
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ |
|
Uном=35кВ |
Uном=35кВ |
|
Iном=100А |
|
|
=19,43кА |
=21кА |
Выбираем трансформатор тока типа ТВ-35-100/5 [8, с.310, таб.5.10].
Выбираем оборудование на 10кВ
Выбираем ячейку КРУН
Таблица 2.7 - Табличные и расчетные данные для выбора ячейки КРУН
|
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ |
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ |
|
Uном=10кВ |
Uном=10кВ |
|
Iном=630А |
|
|
=11,91кА |
=20кА |
|
Iк=4,67кА |
Iоткл=12,5кА |
Выбираем ячейку К59 [9]
Выбираем выключатель
Таблица 2.8 - Табличные и расчетные данные для выбора выключателя
|
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ |
ТАБЛИЧНЫЕ ДАННЫЕ |
|
Uном=10кВ |
Uном=10кВ |
|
Iном=800А |
|
|
=11,91кА |
=20кА |
|
Iк=4,67кА |
Iоткл=20кА |
Выбираем выключатель ВВ/ТЕL-10-20/800 [9].
Достоинством выключателя ВВ/ТЕL является:
- простая конструкция привода и высокая надёжность в работе;
- большой коммутационный и механический ресурсы;
- малые габариты;
- возможность работы в любом пространственном положении;
- удобство установки во все типы КРУ и КСО;
- малое потребление тока при включении и отключении (10 и 1,5 А);
- возможность управления по цепям постоянного и переменного оперативного тока;
