Выбор токоведущих частей и электрических аппаратов

Подстанции

Электрические аппараты выбирают по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, где предполагается установить данный аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнение аппарата (для наружной и внутренней установки). Выбранные аппараты проверяют по условию короткого замыкания.

 

Выбор токоведущих частей.

Гибкие шины, выполненные проводами АС, применяют для РУ 27,5 кВ и выше.

Выбор сборных гибких шин производится по условиям, приведенным в табл. 9.

 

Таблица 9 - Условия выбора гибких шин

Характеристика условий выбора гибких шин	Формула
По длительно допускаемому току   По термической стойкости   По условию отсутствия коронирования (при напряжении 35 кВ и выше)	Iдоп ≥ I р.max   qВ ≥ q min   0,9Е0 ≥ 1,07 Е

 

В таблице 9 приняты обозначения:

I_доп - длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;

I _р.max - максимальный рабочий ток сборных шин, А;

q_В - выбранное сечение, мм²;

q _min - минимально допустимое сечение токоведущих частей, мм²;

Е₀ - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см,

 

Е₀ = 30,3m (1 + 0,299/ ),

 

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82);

r _пр - радиус провода, см;

Е – напряженность электрического поля около поверхности провода, кВ/см;

0,354 U

                                      Е = ------------------- ,

r _пр lg (D_ср/ r _пр)

 

где U – линейное напряжение, кВ;

D_ср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см. При горизонтально расположении фаз D_ср = 1,26D. Здесь D – расстояние между соседними фазами, см. Для сборных шин приняты расстояния между проводами разных фаз – 1,5; 3,0 и 4,0 м для напряжений 35; 110 и 220 кВ соответственно.

 

В закрытых РУ сборные шины выполняют жесткими алюминиевыми шинами.

Выбор сборных жестких шин производится по условиям, приведенным в табл. 10.

 

 

Таблица 10 - Условия выбора жестких шин

Характеристика условий выбора жестких шин	Формула
По длительно допускаемому току   По термической стойкости   По электродинамической стойкости	Iдоп ≥ I р.max   qВ ≥ q min   доп ≥  расч

 

В таблице 10 приняты обозначения:

_доп - допустимое механическое напряжение в материале шин, МПа (табл.11);

_расч - механическое напряжение, возникающее в шинах при к.з., МПа;

 

l² · i _у²

                            _расч = 1,76 · ----------- · 10^-8

а W

 

где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, м;

а – расстояние между осями шин соседних фаз, м;

i _у² - ударный ток трехфазного к.з., кА;

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м³.

 

Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении на ребро:

W = b² h / 6,

 

при расположении плашмя

W = b h² / 6,

 

где b и h – толщина и ширина шины, м.

 

Таблица 11 - Допустимое механическое напряжение

Материя	Марка	доп, МПа
Алюминий Алюминиевый сплав	АДО АД31Т АД31Т1	40 75 90

 

Линии тяговых потребителей 10 кВ обычно выполняют силовыми кабелями, выбор которых в курсовом проекте не производится.

 

Типы и характеристики гибких и жестких шин приведены в приложении 2.

В курсовом проекте выбор и проверку по термической стойкости токоведущих частей присоединений тяговой подстанции необходимо произвести в таблице следующей формы:

 

Наименование присоединений и сборных шин	Максимальный рабочий ток,  I р.max , А	Минимально допустимое сечение q min, мм2	Тип токоведущих частей и сечение q В, мм2	Допустимый ток Iдоп, А
· · ·

 

Выбор изоляторов.

Гибкие шины открытых РУ подстанций обычно крепят на гирляндах подвесных изоляторов. Количество подвесных изоляторов в гирлянде зависит от их типов и напряжения установки (табл.12).

 

Таблица 12 - Количество подвесных изоляторов в гирлянде

Тип изолятора	Количество изоляторов при напряжении установки, кВ
	35(27,5)	110	220
ПС 70	3	9	16

 

Жесткие шины распределительных устройств крепят на опорных изоляторах.