2.9. Расчёт тепловых импульсов

    Таблица 6

    Значение  тепловых импульсов

    

 

    

3. Выбор оборудования  подстанции

3.1. Выбор и проверка токоведущих частей

Выбор токоведущих  частей

    Токоведущие части ОРУ-110кВ сталеалюминевый провод, по условию образования короны должно быть не менее 120 мм², токоведущие части ЗРУ-10кВ — алюминиевая полоса. На фидерах районных потребителей для удобства монтажа и эксплуатации выбираются одинакового сечения, выбор проводится для потребителя с наибольшим рабочим током.

       Условие выбора:

       

Таблица 5

Выбор токоведущих  частей

3.1.1. Расчёт рабочих токов

    Расчёт  рабочих токов произведён для  выбора токоведущих частей.

Ток ввода в РУ-110 кВ производим по формуле:

               (15)

где S_н.тр —номинальная мощность трансформатора, Sн.тр=16000 кВА;

    U_н —номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, U_н =110 кВ;

    К_пер—коэффицент перегрузки, К_пер =1,4.

    

    Ток ввода в РУ-10 кВ определён по следующей  формуле:

    

    Ток на сборных шинах 10 кВ определен  по формуле:

            (16)

где К_нр —коэффициент неравномерного распределения тока по шинам, К_нр= 0,65-0,67

    

    Токи  на районных потребителях определены следующим образом:

          

 (17)

    где cosφ—коэффициент мощности.

    

Токи на трансформаторе собственных нужд рассчитаны по следующей формуле:

       

       Ток на шинах РУ –3,3 кВ определен по формуле:

        (18)

где N –число преобразовательных агрегатов;

    I_dн –номинальный выпрямленный ток преобразователя;

    К_рн –коэффициент распределения нагрузки на шинах.

    

3.1.2. Проверка токоведущих частей  на образование короны

    На  образование короны проверяют только гибкие токоведущие части, т.е. провода (ввод 110кВ).

Условие проверки:

       U_кр ≥ U_раб ,

        (18)

где U_кр—напряжение при котором образуется корона, кВ.

    m—коэффицент шероховатости провода (m=0,85).

    r—радиус провода, см.

    а—расстояние между фазами, м.

    

       U_кр=121 кВ > U_раб=110 кВ

    Проверка  токоведущих частей на термическую стойкость.

    На  термическую стойкость проверяются  гибкие и жесткие токоведущие  части.

    Условие проверки:

       q_min ≤ q_расч

    q_расч определено по выбранной токоведущей части.

        (19)

где В_к—значение теплового импульса, кА²·с;

   С—коэффициент учитывающий материал шин, С=90.

Токоведущие части на вводе в РУ –110 кВ.

q_min=90,4 мм² < q_расч=120 мм²

    Токоведущие части на вводе в РУ –10кВ:

       q_min=120 мм² < q_расч=360 мм²

    Токоведущие части на шинах РУ –10кВ:

    

       q_min=101 мм² < q_расч=800 мм²

    Токоведущие части на районном потребителе с  максимальным током:

    

       q_min=77 мм² < q_расч=120 мм²

Токоведущие части на вводе в РУ –3,3 кВ.

    

    q_min=1872 мм² < q_расч=2400 мм²

    Проверка  токоведущих частей на электродинамическую  стойкость.

    На  электродинамическую стойкость  проверены только жёсткие токоведущие  части (шины).

Условие проверки:

       G_расч ≤ G_доп

       G_доп=65 МПа

            (20)

где i_y—значение ударного тока, кА²·c;

    l —длина пролета (расстояние между двумя опорными изоляторами), м

    а —расстояние между осями токоведущих частей, а=0,25-0,28 м

    М —момент изгибающий, Н·м

            (21)

где W —момент сопротивления шины, см³

    b —толщина шины, см

    h —ширина шины, см

Секция шин 10 кВ: А-100×8 (b = 0,8 см; h = 10 см).

       G_расч=18 МПа < G_доп=65 МПа

Районный  потребитель с максимальным рабочим  током: А-30×4 (b = 0,3 см; h = 4 м).

G_расч=53,3 МПа < G_доп=65 МПа

       Ввод  в ЗРУ-10 кВ: А-80×8 (b = 0,8 см; h = 8 см)

G_расч=19,4 МПа < G_доп=65 МПа

Секция шин 3,3 кВ: 3А-100×8 (b = 0,8 см; h = 10 см).

G_расч=8,2 МПа < G_доп=65 МПа

    Токоведущие части выбраны по условиям нагрева, проверены на коронирование, термически и динамически устойчивы.

3.2.Выбор и проверка изоляторов

    ЗРУ-10 кВ—проходные изоляторы.

    Условие выбора:

    Выбор изоляторов производен в соответствии с условиями, представленными ниже и в соответствии со справочником [4].

       U_н ≥ U_p;

       I_н ≥ I_p.max;

       F ≤ 0,6·F_разр;

       U_н=10 кВ = U_раб= 10 кВ;

       I_н = 1600 А > I_p.max = 1293 А;

       

       0,6·F_разр=0,6·9,81·750 =4415 Н

       F=311,4 Н < 0,6·Fразр=4415 Н

Тип проходных  изоляторов – ИП10/2000-750У2.

- опорные  изоляторы, тип –ОФ-10-375-УХЛ,Т1.

       U_н = 10 кВ = U_р = 10 кВ

       I_н=2000 А>I_р.max=1840 А

       

       0,6·F_разр = 0,6·9,81·375=1766 Н

       F=705 Н > 0,6F_разр=1766 Н

    ОРУ-110кВ-подвесные  изоляторы

<