Понижающая подстанция с напряжением 110/35/10 кВ

                                               

                                               (17)

      где n – число кабелей, проложенных в земле,

                                           

                                             (18)

      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.

      При проверке на термическую стойкость  необходимо, чтобы выполнялось условие:

                                          

                                      (19)

С=94; t_ф = t_РЗ +  t_ПО + Т_а = 0,7+0,12+0,05=0,87с

Например, для первого РП:   n = 4          К_N = 0,87  

   

      

      Выбираем  стандартное сечение 3-х жильного кабеля с алюминиевыми жилами.

q_ст = 120 мм² 

Для этого  сечения длительно допустимый ток

I_дл.доп. = 240 А

I_р.ф = I_р.м. ·2 = 102 ·2 = 204 А

I’_дл.доп =0,87·240=208,8A

   204£ 208,8.

  

      Выбранное сечение кабеля не удовлетворяет  условиям проверки на нагрев.  Чтобы  условие (19) выполнялось необходимо ограничить ток к.з., что достигается с помощью реакторов.

      Выбор сечения кабелей на остальных РП осуществляется аналогично, поэтому результаты расчетов сведем в таблицу. 

Таблица 4.1   Сечения кабелей, отходящих  от РП 

 
 
 

Продолжение табл.4.1

 

5. Выбор реакторов

 

   Реактор выбирается по напряжению установки, длительному  току нормального режима и индуктивному сопротивлению.  Индуктивное сопротивление реактора выбирается, полагая, что при к.з. за реактором ток к.з. не должен превышать значение тока, определяемого термической стойкостью кабеля минимального сечения  I_н.т95 =9,574 кА.

I_п £ I_н.т95

      Требуемое результирующее сопротивление до точки к.з. для обеспечения этого условия определяется в относительных единицах по выражению:

                                    

                          (20)

     I_б – см. расчет токов к.з. для точки К-3.

      Искомое сопротивление реактора в относительных единицах определяется из  выражения:

                                

           (21)

 - относительное суммарное сопротивление  до точки к.з. без реактора

                                           

                          (22)

      Требуемое сопротивление реактора в именованных  единицах:

                      

Ом                    (23)

Определим расчетный максимальный ток нормального режима: 

I_р.ф.=2·I_р.м.=2720кА.

      По  литературе [2] выбираем реактор, устанавливаем  на отходящих линиях перед выключателем.

Х_р³Х_р^ТРЕБ 

РБ 10 –630 – 0,40 У3 

      Фактическое значение тока к.з. за реактором:

 кА,

      где Х^*_р  - сопротивление реактора в относительных единицах

      Ток термической стойкости кабеля

      где - полное время отключения

       - стандартное сечение кабеля

условие I_П.£ I_ном.м. выполняется.

      Потеря  напряжения на реакторе при протекании максимального рабочего тока нагрузки в нормальном режиме определяется по формуле, %:

                 

                     (24) 

 
 
 
 

6. Выбор шин на НН

 

   Сечение шин выбирается по экономической плотности тока и проверяется на стойкость к нагреву в форсировочном режиме и электродинамическую стойкость.

      I_р.м. – см. выбор реакторов.

      j_Э = 1,1 А/мм²  для алюминиевых шин при Т_max= 4700 час.

      По  литературе [2] выбираем шины каробчатого  сечения : 

100х45x4.5x8, I_дл.доп. =2820 А,

W_y0-y0=48,6

I_р.ф. = 2720 А, т.е. условие I_р.ф.£ I_дл.доп выполняется.

      Проверка  шин на электродинамическую стойкость производится по значению ударного тока трехфазного к.з.

где К_у = 1+е ^–0,01/Та = 1+е ^–0,01/0.05= 1.8 – ударный коэффициент.

       При этом должно соблюдаться  условие

                                   

                                     (25)

s_доп = 70 МПа

      Усилие  между фазами при протекании тока к.з.: 

, 

      где l = 1,5 м – длина шины между изоляторами,

а = 0,2м – расстояние между осями соседних фаз.

      Момент  сопротивления шины, относительно оси, перпендикулярной действию усилия:

 см³

      Изгибающий  момент:

 Н×м

      Напряжение  в материале шин при взаимодействии фаз:

 МПа

      Напряжение  в материале при  взаимодействии пакета шин:

                                             

                                            (26)

      где W_П – момент сопротивления одной полосы шины,

F_П – сила взаимодействия между полосами пакета

 Н/м

l_П – расстояние между прокладками в пакете, м.

      Максимальное  расстояние между прокладками в  пакете: 

 

      Выберем расстояние l_П = 1м.

      Тогда по формуле (26) определим: 

 

,

      т.е. условие (25) соблюдается.

Выбор изоляторов

Опорные изоляторы

        

   где - высота изолятора

          

    -поправочный коэффициент на  высоту шины

   Выбираем  изолятор

   ОНШ-10-20УХЛ1

         

         

     т.е. условие  соблюдается  1206<12000

Проходные изоляторы

      ИП-10/3150-4250 У2

      

 т.е. условие  соблюдается  524<25500