Технический проект теплофикационной электростанции 180 МВт

соединения внутри КРУ 10 кВ выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами;

Отходящие линии 10 кВ и 6 кВ принимаем кабельными.

Участок 1-2, 2-7, 3-5, 3-4, 6-24, 21-20, 20-15, 16-17 (Цепи генераторов Г1-Г3)

Выбираем комплектные пофазно экранированные токопроводы (2, с.540)

Участок 24-10

Выбираем сечение провода по экономической плотности тока

                   (6.1)

                    (6.2)

=1,0 – экономическая плотность тока (1, с.187)

Выбираем два несущих провода:

Принимаем 2 несущих провода АС-300/39. Тогда сечение алюминиевых проводов будет:

Число проводов А-300 будет:

Принимаем токопровод 2*АС-300/39+5*А-300 диаметром d=52,6 мм, расстояние между фазами D=2,5 м

Проверяем выбранный токопровод по допустимому току

4820>1881,5 – выполняется

Проверка на термическую стойкость:

                   (6.3)

где    - действительная температура охлаждающей среды

 - номинальная температура охлаждающей среды

 - длительно допустимая температура для шин (1, с.230)

По кривой (1, с.198) определяем f_н=25

где  к = 1,054 (1, с.197)

B_к = 20,626²× (0,06 + 0,25) = 131,884 кА²×с

По кривой (1, с.198) определяем - выполняется

Проверяем токопровод по условиям схлёстывания.

-сила взаимодействия между фазами

Сила тяжести 1м токопровода с учётом массы колец 1,6 кг, массы 1м провода АС-300/39-- (0,830+0,302) кг, провода А-300—0,794 кг

g = 9,8×(2×(0,830+0,302)+5×0,794+1,6) =76,773 Н/м.

Принимая время действия релейной защиты t_з=0,01с, то t_эк=0,01+0,05 = 0,06 с находим

По диаграмме отклонений гибких подвесных токопроводов под действием токов КЗ для соотношения f/g = 127,81/76,773 =1,66 определяем значение b/h = 0,19 откуда b = 0,19×2,5 = 0,475 м;

Допустимое отклонение фаз:

м.

Шины КРУ 10 кВ

Сборные шины прямоугольного профиля устанавливаются на горизонтальных полках в вертикальной плоскости на ребро, расстояние между осями фаз a = 0,25 м, а длина пролета l=1,8 м.

Расчетный наибольший ток присоединений:

                         (6.4)

Сечение сборных шин выбираем по условию нагрева допустимым наибольшим током с учетом ремонтного или послеаварийного режима:

I_макс £ I_доп,

где I_доп – допустимый ток для шин выбранного сечения, А.

Принимаем однополосные шины по условию нагрева в продолжительном режиме (2, с.395) сечением  2×(80×6) с I_доп=2300 А , q=1200 мм²

Проверяем по допустимому току

 выполняется

Проверка шин на термическую стойкость:

Проврка термической стойкости жестких шин сводится к определению допустимого по условиям нагрева токами КЗ сечения и сопоставления его с выбранным:

, где

B_к = 19,230²× (0,06 + 0,23) = 107,239 кА²×

Механический расчет:

Выбираем пролет между прокладками:

-по усилию между шинами:

 

-по частоте собственных колебаний больше 200 Гц:

, где

=0,6 см-расстояние между осями полос;

- момнт инерции полосы

-коэффициент формы

- масса полосы

- модуль упругости материала шин;

Принимаем пролет между прокладками

Проверяем выбранные шины на механическую прочность:

Электродинамические усилия при действии ударного тока

Напряжение в материале шин от взаимодействия полос:

 МПа, где

-- момент сопротивления

Напряжение прочности шин от взаимодействия фаз:

, где

-- длина пролета между изоляторами;

-- периметр;

Условие механической прочности:

σ_расч = σ_п+ σ_ф < σ_доп

0,589+0,359=0,948<41

Принимаем алюминиевые шины марки АДО с σ_доп = 41 МПа

Выбор изоляторов для крепления жестких шин

Выбираем опорные изоляторы С10-80 I УХЛ, Т1.

Проверяем изоляторы по допустимой нагрузке:

- максимальная сила, действующая на изгиб    

-поправка на высоту шины

- проверка:

F_расч = К_п F_max < F_доп = 0,6×F_разр , Н

Сборные шины 220 кВ, участок 8-9, 22-23

Выбор производим по току самого мощного присоединения.

По [3] принимаем провод АС-95/16 с параметрами d =13,5 мм, I_доп =330 А, расстояние между фазами 2,5 м, фазы расположены горизонтально.

Проверка шин на схлёстывание не производится, т.к.  5,410 кА < 20кА;

Проверка на термическую стойкость шин выполненных голыми проводами на открытом воздухе не производится.

участок 8-9

Токоведущие части от выводов трансформатора до сборных шин ОРУ 220кВ  выполняем гибкими проводами такого же сечения: АС-95/16.

участок 22-23

Выбор производим по току присоединения.

Сборные шины 35 кВ, участок 11-12, 13-14

Выбор производим по току самого мощного присоединения.

По [3] принимаем 2 провода в фазе АС-550/71 с параметрами d =32,6 мм, I_доп =990 А, расстояние между фазами 2,5 м, фазы расположены горизонтально.

Проверка шин на схлёстывание не производится, т.к.  13,559 кА < 20кА;

Проверка на термическую стойкость шин выполненных голыми проводами на открытом воздухе не производится.

участок 11-12

Выбор производим по току присоединения.

участок 13-14

Выбор производим по току присоединения.

По [3] принимаем провод АС-700/86 с параметрами d =16,8 мм, I_доп =450 А, расстояние между фазами 2,5 м, фазы расположены горизонтально.

Закрытый токопровод, от ТСН до распределительного устройства 6 кВ (участок 18-19, 27-28) и закрытый токопровод на участке 25-26.

Участок 25-26

Выбираем сечение провода по экономической плотности тока

=1,0 А/мм²– экономическая плотность тока (1, с.187)

Выбираем два несущих провода:

Принимаем 2 несущих провода АС-185/24. Тогда сечение алюминиевых проводов будет:

Число проводов А-185 будет:

Принимаем токопровод 2*АС-185/24+5*А-185 диаметром d=41,352 мм, расстояние между фазами D=2,5 м

Проверяем выбранный токопровод по допустимому току

2910>1132 – выполняется

Проверка на термическую стойкость:

где    - действительная температура охлаждающей среды

 - номинальная температура охлаждающей среды

 - длительно допустимая температура для шин (1, с.230)

По кривой (1, с.198) определяем f_н=25

где  к = 1,054 (1, с.197)

B_к = 1,925²× (0,06 + 0,04) = 15,045 кА²×с

По кривой (1, с.198) определяем - выполняется

Проверяем токопровод по условиям схлёстывания.

-сила взаимодействия между фазами

Сила тяжести 1м токопровода с учётом массы колец 1,6 кг, массы 1м провода АС-185/24-- (0,515+0,190) кг, провода А-185—0,502 кг

g = 9,8×(2×(0,515+0,190)+5×0,502+1,6) =54,096 Н/м.

Принимая время действия релейной защиты t_з=0,01с, то t_эк=0,01+0,05 = 0,06 с находим

По диаграмме отклонений гибких подвесных токопроводов под действием токов КЗ для соотношения f/g =2,840/54,096 =0,052 определяем значение