Выбор гибких токопроводов. Выбор токопроводов на стороне 10 кВ. Выбор сборных шин

6 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ, СБОРНЫХ ШИН И КАБЕЛЕЙ

Выбор гибких токопроводов

В РУ 35 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами марки АС. Гибкие токопроводы для соединения генераторов и трансформаторов с РУ 6-10 кВ выполняются пучком проводов, закрепленных по окружности в кольцах-обоймах.

Два провода из пучка – сталеалюминевые – несут в основном механическую нагрузку от собственного веса, гололеда и ветра. Остальные провода – алюминиевые – являются только токоведущими.

Сечение отдельных проводов в пучке рекомендуется выбирать, возможно, большими (500, 600 мм кв.), так как это уменьшает число проводов и стоимость токопровода.

Сечение гибких шин и токопроводов проверяются:

1) По экономической плотности тока:

,                                                      (6.1)

где I_норм – ток протекающий в нормальном режиме;

j_э – экономическая плотность тока, определяемая в зависимости от времени работы в максимальном режиме;

q_э – экономически выгодное сечение провода, мм².

2) По длительно допустимому току:

,                                                      (6.2)

где I_max – ток протекающий в послеаварийном режиме, А;

I_доп – длительно допустимый ток, А.

3) По термическому действию тока КЗ:

,                                                   (6.3)

где q_min – минимальное сечение провода по термической стойкости, мм²;

В_к – термический импульс тока КЗ, кА²с;

С – коэффициент, С=90 – для алюминия;

q – действительное сечение проводника, мм².

4) По электродинамическому действию тока КЗ.

Гибкие шины и токопроводы обычно крепят на гирляндах подвесных изоляторов с достаточно большими расстояниями между фазами. Однако при больших токах КЗ провода в фазах могут, настолько, сблизится друг с другом, что произойдет их схлестывание. Согласно ПУЭ на электродинамическое действие токов КЗ должны проверяться гибкие шины РУ 110 кВ при  мощности КЗ, равной или большей 4000 МВА [5, стр.148].

5) По условию коронирования.

Проверка необходима для гибких проводников при напряжении 35 кВ и выше.

Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см

                                                (6.4)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m = 0,82);

r_о – радиус провода, см;

Напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода определяется по выражению

 ,                                          (6.5)

где U – линейное напряжение, кВ;

D_ср=1,26D; – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см,

D – расстояние между соседними фазами, см.

Провода не будут коронировать, если выполняется условие

                                                  (6.6)

Выбор гибких токопроводов на стороне 220 кВ

Рабочий ток  равен:

                 (6.7)

1) Определяем расчетное сечение по экономической плотности тока по формуле (6.1):

, где  - экономическая плотность тока (T_max = 6000ч) по [5, стр.131, табл. 7.2]: ;

Выбираем сечение АС-95/16 с допустимым током 320 А.

2) Проверяем токопровод по длительно допустимому току по условию (6.2):

;

– условие выполняется.

3) Проверка токопровода на термическую стойкость не выполняется, т.к. провода находится на открытом воздухе.

4) Проверяем токопровод по электродинамическому действию тока КЗ.

Рассчитываем мощность КЗ в РУ-220 кВ

   (6.8)

Т.к ,то проверка на схлестывание не выполняется.

5)  Проверяем токопровод на корону.

Определяем начальную критическую напряженность электрического поля по (6.4)

По формуле (6.5) определяем напряженность электрического поля:

;

где  = 0,76 см [1, табл. 7.35];

=121кВ;

=300 см [5, стр. 148].

 см;

Проверяем условие (6.6):

Условие проверки выполняется, принимаем сечение провода АС-95/16 с допустимым током 330 А.

Выбор гибких токопроводов на стороне 110 кВ

Рабочий ток  равен:

1) Определяем расчетное сечение по экономической плотности тока по формуле (6.1):

, где  - экономическая плотность тока (T_max = 4000ч) по [5, стр.131, табл. 7.2]: ;

Выбираем сечение АС-150/24 с допустимым током 450 А.

2) Проверяем токопровод по длительно допустимому току по (6.2):

;

– условие выполняется.

3) Проверка токопровода  на термическую стойкость не выполняется, т.к. провода находится на открытом воздухе.

4)  Проверяем токопровод на корону:

Определяем начальную критическую напряженность электрического поля по (6.4)

По формуле (6.5) определяем напряженность электрического поля:

;

где  = 0,99 см [1, табл. 7.35];

=37 кВ;

=300 см [5, стр. 148].

 см;

Проверяем условие (8.6):

Условие проверки выполняется, принимаем сечение токопровода АС-150/24 с допустимым током 450 А.

Выбор токопроводов на стороне 10 кВ

Расчет гибкого токопровода заключается в определении числа и сечения проводников.

Рабочий ток  равен:

Максимальный ток  равен:

1) Определяем расчетное сечение по экономической плотности тока по (6.1):

Исходя из общего сечения пучка проводов выбираются несущие провода.

Сечение несущего провода:

мм².

Принимаем два несущих провода сечением АС – 150/24 с допустимым током