Разработка ТЭЦ-60МВт работающей в энергосистеме, связь с которой осуществляется через воздушные линии 110 кВ, страница 2

Выбор сборных шин производим  по допустимому току, I_форс = 924А, принимаем АС-500/27, q = 500 мм², d = 29,4 мм, I_доп = 960 А, проверка на термическое действие тока КЗ  согласно ПУЭ для голых проводов на открытом воздухе не производится. Проверка на коронирование согласно ПУЭ для данного сечения в ОРУ 35 кВ не производится.

Выбор токоведущих частей от выводов 35 кВ трансформаторов связи до сборных шин. Соединение трансформаторов связи со сборными шинами выполняется гибкой связью. Сечение провода по экономической плотности тока:

.

Принимаем провод АС-700/86 q = 700 мм², d = 36,2 мм I_доп = 1180 А . Проверки аналогично предыдущим расчетам.

Шины в машинном зале.

Максимальный рабочий ток:

.

С учетом экономической плотности тока, jэ = 1А/мм², необходимое сечение определим по формуле:

.

По табл.7.6 [1] выбираем алюминиевые шины коробчатого сечения размером  2 х (175х80х8)мм, с учетом поправочного коэффициента на температуру (табл.3,4, [1]) I_доп=6430·0,94=6044А, q=2·2440=4880мм², _Wy0-y0=250 см³.

I_max < I_доп.

3850А < 4880А.

При приближенных расчетах минимальное сечение проводника, отвечающее требованию его термической стойкости при к.з., можно определить по формуле:

                              (47)

где: С – коэффициент, зависящий от материала шин  (для алюминиевых шин С=90 А·с^1/2/мм²);

В_к – расчетный тепловой импульс тока КЗ, кА²·с.

Проверка по условиям термической стойкости:

q_min ≤ q_выб.

1411мм²≤4880мм².

Проверка шин на механическую прочность производится по току трёхфазного короткого замыкания. Напряжение в металле шин, возникающее при воздействии изгибающего момента:

,     (48)

где: W – момент сопротивления шин относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см³ .

Шины механически прочны, если:

,                                        (49)

где: σ_доп – допустимое механическое напряжение в материале шин (75 МПа для алюминиевых шин).

.

Сборные шины ГРУ.

Максимальный рабочий ток:

.                 (50)

По табл.7.6 [1] выбираем алюминиевые шины коробчатого сечения размером  2 х (125х55х6,5)мм, с учетом поправочного коэффициента на температуру (табл.3,4, [1]) I_доп=4640·0,94=4361А, q=2·1370=2740мм², _Wy0-y0=100 см³.

I_max < I_доп.

3850А < 4361А.

При приближенных расчетах минимальное сечение проводника, отвечающее требованию его термической стойкости при к.з., можно определить по формуле:

где: С – коэффициент, зависящий от материала шин  (для алюминиевых шин С=90 А·с^1/2/мм²);

В_к – расчетный тепловой импульс тока КЗ, кА²·с.

Проверка по условиям термической стойкости:

q_min ≤ q_выб.

1411мм²≤2740мм².

Проверка шин на механическую прочность производится по току трёхфазного короткого замыкания. Напряжение в металле шин, возникающее при воздействии изгибающего момента:

, где: W – момент сопротивления шин относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см³ .

Шины механически прочны, если:, где σ_доп – допустимое механическое напряжение в материале шин (75 МПа для алюминиевых шин).

.

Выбор токопроводов.

Максимальный рабочий ток:

.

Необходимое сечение по экономической плотности тока:

.

Токопровод состоит из нескольких сталеалюминевых проводов воспринимающих всю  механическую нагрузку и алюминиевых проводов, предназначенных для обеспечения необходимого сечения, сечение несущих проводов  определим по формуле:

q_нес=0.15q_эк                                                    (51)

где: q_эк - сечение необходимое по экономической плотности тока, мм².

q_нес=0.15·3665=550 мм².

В качестве несущего выбираем два сталеалюминевых провода АС – 550/71, тогда сечение алюминиевых жил определим по формуле:

q_алюм=q_эк- q_ас=3665-1100=2565 мм².               (52)

Сечение алюминиевых жил обычно выбирают на ступень ниже, чем несущих, определим число алюминиевых проводов:

.                         (53)

Выбираем А – 500 5 шт., Токопровод 2хАС550/71+5хА500, d = 160мм, D = 3м. I_доп = 2·945+5·980=6790А.

Проверка по допустимому току:

I_{раб.мах} ≤ I_доп,

3665А≤6790А.

Пучок голых проводов имеет большую поверхность охлаждения, поэтому проверку на термическую стойкость не производим.

Проверка на схлестывание.

Сила взаимодействия между фазами:

                                      (54)

где: I_по – действующее значение тока трехфазного короткого замыкания, А;

D – расстояние между фазами, м.

Сила тяжести одного метра токопровода с учетом колец:

.                                                                       (55)