Проектировка понизительной подстанции 110/10 кВ, основным потребителем которой является КНС-12, страница 9

Определим суммарную мощность, потребляемую приборами, подключёнными к трансформатору напряжения:

                                                                                                                       

                                       В·А.

Учитывая условия (6.16) и (6.17) принимаем к установке в ЗРУ-10 кВ трансформаторы напряжения НАМИ-10-95 УХЛ2 со следующими параметрами:

- номинальное напряжение первичной обмотки

- номинальное напряжение вторичной обмотки

- номинальная мощность в классе точности 0,5  В·А.

Трансформаторы напряжения НАМИ-10-95 подключаются к секциям шин 10 кВ через предохранители ПКН001-10У3. Цепи вторичной коммутации выполняем алюминиевым проводом сечением 2,5 мм2.

6.6 Выбор и проверка шин и шинных конструкций

Выбор сечения шин производится по длительно допустимому току:

                                                                   

Выбранное сечение проверяется на термическую стойкость при к.з.:

                                                             

где Smin – минимально допустимое сечение по условию термической стойкости при к.з.;

с – коэффициент, характеризующий допустимый нагрев материала шин (для алюминия с =91).

Произведём выбор и проверку шин 10 кВ.

Максимальный ток нагрузки на шинах 10 кВ

Минимально допустимое сечение шин для ОРУ-110 кВ по (6.20):

                                              

Для ошиновки ЗРУ-10 кВ принимаем алюминиевые однополосные шины прямоугольного сечения со следующими параметрами:

- ширина шины B = 40 мм;

- высота шины H = 5 мм;

- длительно допустимый ток

- расчётное сечение шины S = 199 мм2.

Условия (6.19) и (6.20) для выбранных условий выполняются.

Произведём проверку выбранных шин на динамическую стойкость.

Расстояние между изоляторами крепления шины:

                                                              

                                                 

Определим наибольшее (на среднюю фазу) удельное усилие при трёхфазном к.з. по формуле:

                                                                                                                         

где a – расстояние между шинами фаз (принимаем a = 0,3 м);

kф – коэффициент формы шин, kф = 1.

                              

Определим силу взаимодействия двух шин по формуле:

                                                                           

                                                  

Найдём изгибающий момент от воздействия на шину равномерно распределённой силы f:

                                                                       

                                                Н·м.

Момент сопротивления шины:

                                                                    

                                            

Механическое напряжение в шине:

                                                                        

                                           

Динамическая стойкость шин обеспечивается при выполнении условия:

                                                                          

где  - допустимое механическое напряжение шины (для шин из сплава алюминия АД31Т1 ).

                                    

Условие (6.27) выполняется, следовательно, выбранные шины удовлетворяют условию динамической стойкости.

Произведём выбор и проверку шин для ОРУ-110 кВ.

Максимальный ток нагрузки для ОРУ-110 кВ

Минимально допустимое сечение шин для ОРУ-110 кВ по (6.20):

                                          

Для ошиновки ОРУ-110 кВ принимаем алюминиевые шины трубчатого сечения со следующими параметрами:

- наружный диаметр D = 40 мм;

- внутренний диаметр d = 36 мм;

- длительно допустимый ток

Площадь поперечного сечения выбранных шин:

                                                            

                                  

Для шин 110 кВ расстояние между шинами фаз a = 2 м, расстояние между изоляторами крепления шины l = 8,7 м.

Определим наибольшее (на среднюю фазу) удельное усилие при трёхфазном к.з. по формуле (6.22):

                              

Определим силу взаимодействия двух шин по формуле (6.23):

                                                  

Найдём изгибающий момент от воздействия на шину равномерно распределённой силы f по формуле (6.24):

                                               Н·м.

Момент сопротивления шины:

                                                         

                                

Механическое напряжение в шине по (6.26):

                                   

                                 

Условие (6.27) выполняется, следовательно, выбранные шины удовлетворяют условию динамической стойкости.

Согласно ПУЭ проводники на напряжение 35 кВ и выше должны проверяться по условию образования короны. При этом минимальный диаметр трубчатых проводников жёсткой ошиновки на напряжение 110 кВ по условию короны составляет 9 мм, т.о. выбранные шины удовлетворяют условию образования короны.

6.7 Выбор и проверка опорных изоляторов

Опорные изоляторы выбираются:

- по напряжению:

                                                                  

- по динамической стойкости:

                                                                          

где τ – нагрузка на головку изолятора;

τдоп. – допустимая нагрузка на головку изолятора.

Произведём выбор и проверку опорных изоляторов 10 кВ.

Нагрузка на изолятор определяется по формуле:

                                                                                                                           

где h – высота шины;

H – высота изолятора;

5 мм – высота шинодержателя.

В качестве опорных изоляторов в ЗРУ-10 кВ принимаем изоляторы типа ИО-10-3,75 У3 со следующими параметрами:

- номинальное напряжение

- минимальная разрушающая сила на изгиб

- высота изолятора H = 120 мм.

Найдём нагрузку на изолятор по (6.32):

                                    

Допустимая нагрузка на изолятор определяется по формуле: