Выбор основного оборудования и расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, страница 5

                                             А,                                                                     (7.6)

     Если шины расположены плашмя, то ток уменьшится на 5%:

А. (7.7)

 По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят.

Параметры шин:- высота шины;- ширина шины;- масса одной шины.

Проверка на термическую стойкость:

Cучетом тока подпитки от двигателей:

, (7.8)

где С = 92 () – для алюминиевых шин [3, табл. 3.14, стр.192].

S_выбр = 1000 (мм²) >S_мин = 167,322 (мм²) поэтому оставляем выбранные шины без изменения.

Проверка на механическую прочность:

Определяем пролёт l из условия, что частота собственных колебаний будет больше 200 (Гц): ;(7.9)

      Момент инерции при расположении шины на ребро:

,(7.10)

Тогда:                                   ;(7.11)

     Момент инерции при расположении шины плашмя:

,(7.12)

Тогда:                                  .(7.13)

      Вариант, когда шины расположены плашмя позволяет увеличить длину пролёта до 2,5 (м), т.е. даёт значительную экономию изоляторов.  вариант плашмя.

Пролет принимаем равным ширине ячейки КРУ К-104М, расстояние между фазами 0,5 м. Так как это расстояние много больше периметра шин, то коэффициент формы k_ф=1. Определим силу взаимодействия между шинами:

 .                                           (7.14)

Изгибающий момент:      Н·м                                (7.15)

Момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см3 [4, стр.233]:                       см³.         (7.16)

Механическое напряжение в материале шины:

                                             .      (7.17)

      По [4, стр.233, табл.4.3] определим допустимое напряжение для алюминиевого сплава АД31Т                                            (7.18)

МПа

3,242<62,44

      Условие выполняется, значит, шины механически прочны.

      Проверка сборных шин на электродинамическую стойкость.

Определим собственную частоту колебания для алюминиевых шин:

                                             Гц.                                                                      (7.19)

Гц - т.е. механического резонанса не возникает.

Рис. 6.2  Эскиз жестких шин на 6.3 кВ

7.5 Выбор шинопровода на участке  от ТСН-II до секции0,4 кВ

Ток нормального режима низкой стороны ТСН 1000 кВА:

                                             .                       (7.20)

На участке ТСН-II –  шины 0,4 кВ выбираем шинопровод ШЗК-0,4-1600-51У3 закрытого исполнения.

Условия выбора и проверки токопровода в соответствии с каталожными данными сведены в таблицу 7.5

Таблица 7.5

Параметры шинопровода (ТСН-II–0,4 кВ) ШЗК-0,4-1600-51У3

	Расчетные данные	Каталожные данные токопровода
Ном. напряжение
Номинальный. ток
Ток. эл.-дин. стойкости	29,4

7.6 Выбор кабелей в цепи ЭД 6,3 кВ

     Определим номинальный ток ЭД:      .                                   (7.21)

Время использования максимума нагрузки принимаем следующим: Т_max=4000 часов. Выбираем кабель, напряжением 6 кВ, прокладываемый  в воздухе типа ААШв и j_эк=1,4 А/мм²   [2].

Определим расчетное сечение кабеля:      мм².           (7.22)

При выборе кабеля допускается сечение округлять в меньшую сторону на 10%, таким образом, принимаем пучёк из двух трехжильных кабелей сечением токопроводящей жилы q=95 мм². I_доп=2×165=330А [4.табл.П3.7.].

      Определим допустимый ток для принятых условий прокладки кабеля:

k_t = 0,87 – коэффициент поправки на действительную температуру окружающей среды 35°С. [4, табл. П3.8]      А                              (7.23)

Проверим кабель по условию термической стойкости.

 Для проверки кабеля на термическую стойкость составим схему замещения для определения тока КЗ в конце кабельной линии (точке ).

Рис.7.3 Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К5^\

         Согласно ПУЭ на термическую стойкость пучок кабелей допускается проверять по току КЗ в конце пучка. Рассчитаем ток КЗ в конце пучка с учётом сопротивления намеченного кабеля.

         Сопротивление системы (здесь под системой понимается всё, что выше секции сборных шин 6,3 кВ, от которой питается двигатель):

                                                 .                                                                        (7.24)

Рассчитаем активное и реактивное сопротивление намеченного кабеля. Удельные сопротивления: X₀=0,078Ом/км;  r₀=0,326Ом/км   [3, табл. 7.28], длина кабеля 0,5км:

X_каб= X₀·L= 0,078 ·0,5=0,039 Ом,                                                                    (7.25)

R_каб= r₀· L= 0,326·0,5=0,163Ом.                                                                    (7.26)

Ток КЗ за пучком кабеля:

.                                                                   (7.27)

Эквивалентная постоянная времени схемы:

                                             (7.28)

Импульс квадратичного тока КЗ:

             .                                                                    (7.29)

Минимальное сечение жилы кабеля по условию термической стойкости:

                                          .                                                                    (7.30)

         где С=98[4] для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами. Так как qmin<q=190мм² ,то  условие термической стойкости выполняется.

7.7 Выбор кабелей в цепи ТСН-II

Номинальный ток в цепи трансформатора ТСН-II:

                                               .      (7.31)

      Время использования максимума нагрузки принимаем следующим: Т_max=4000 часов. Выбираем кабель, напряжением 6 кВ, прокладываемый в воздухе с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в алюминиевой оболочке и j_эк=1,4 А/мм²   [2].

      Определим расчетное сечение кабеля по экономической плотности тока: