Выбор ошиновки цепи силового трансформатора.

Ошиновка от выводов трансформатора до ввода в РУ 6 кВ выполняется в виде гибкой связи из пучка сталеалюминиевых проводов.

В качестве несущих проводов принимаем два провода АС-185, в качестве токоведущих два провода А-185.

Условие проверки по нагреву током продолжительного режима:

nI_доп I_{прод расч}; (6.21)

где К=0,9 – коэффициент, учитывающий снижение допустимого тока из-за взаимного теплового влияния проводов.

n*510*0,9 2270 А → n=5

Следовательно, в качестве токоведущих следует принять три провода А-185.

 

Проверка выбранного сечения по термической стойкости к токам КЗ:

q q_мин= , (6.22)

где B_k – интеграл Джоуля, определённый при выборе выключателя в цепи трансформатора ( кА²с);

С – коэффициент, равный 90 (принимаем по [5, с. 47]).

q_мин= =127,17мм².

2*181>127,17.Проверка выполняется.

 

Шинный мост в РУ – 6 кВ выполняется алюминиевыми шинами прямоугольного сечения, устанавливаемыми на опорных изоляторах. Выбирается число и профиль шин по допустимому длительному току:

I_{прод расч}=1700 А<2000 А, отсюда принимаются прямоугольные сечения шин.

Принимаются для шинного моста прямоугольные алюминиевые шины с сечением 120х8 мм и I_доп=1900 А

Проверка сечения шины по термической стойкости:

q=120*8=960 мм².

q_мин= =127,17 мм².

q>q_мин – условие выполняется.

Проверка шинного моста по электродинамической стойкости:

Критическое значение длины пролёта, исходя из собственной частоты колебаний шинной конструкции >200 Гц:

, (6.23)

где J= = =51,2 см⁴ – момент инерции, относительно оси прямоугольного проводника, перпендикулярной действию силы;

q_ст=bh=8*1,2=9,6см²– стандартное сечение проводника.

=1,414 м.

Округляя до ближайшего меньшего с точностью 0,1 м, получаетсяl=1,4 м – длина пролёта (расстояние между изоляторами).

Сила, действующая на пролёт на расстоянии а=0,4 м между фазами при трёхфазном КЗ:

; (6.24)

=441,9 Н.

Изгибающий момент от междуфазных усилий:

; (6.25)

=77,3 Нм.

Механические напряжения в материале шин от междуфазных усилий:

, (6.26)

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию силы:

= 12,8 м³.

=6 МПа.

Принимается в качестве материала для шин – алюминий АД0 с =40 МПа.

< – проверка по электродинамической стойкости выполняется.

По [3, табл. 5.7]выбираются опорные стержневые изоляторы С4-80 IУХЛ с U_{ном изол}≠ U_{ном сети}=10 кВ.

Допустимая сила, действующая на изолятор, с учётом высоты изолятора:

2280 Н.

- условие выполняется.

 

Ошиновкав цепи трансформатора на стороне ВН также должна выбираться по допустимому току, однако при относительно небольшой длине ошиновки ее выполняют такого же сечения, как сборные шины. Выбран провод АС-120/19.

 

Выбор силовых кабелей 6 кВ.

Сечение силовых кабелей выбирается по экономической плотности тока:

, (6.28)

где j_эк – экономическая плотность тока (по [9,табл. 1.3.36] принимаетсязначение

j_эк=1,4 А/мм²).

Максимальный длительный ток нормального режима, исходя из радиальной схемы присоединения РП, при которой каждый РП питается по двум КЛ:

; (6.29)

=224 А.

=106 мм².

 

Принимается кабель АПвП 3 185/50-6 производства завода «Электрокабель» с изоляцией СПЭ с I_доп=371 А.

Проверка выбранного кабеля по условию нагрева:

I’_{доп =} I_допk (6.30)

где k – поправочный коэффициент, зависящий о температурных условий и условий прокладки (по [1, табл. 3.46], k=0,79).

371*0,79=293A

Коэффициент фактической загрузки в режиме перегрузки:

; (6.31)

1,2

Коэффициент предварительной загрузки:

; (6.32)

=0,76.

Допустимый коэффициент перегрузки по [9,табл. 1.3.2] К_пдоп = 1,35

<К_пдоп.

Проверка по нагреву выполняется.

Проверка кабеля по термической стойкости:

q q_мин=

q_мин= =127 мм².

В_к = кА²с,

где t_отк = t_рз + t_о.в=1,1+0,075=1,175.

Проверка по термической стойкости выполняется, значит устанавливать на кабель защиту ТО нет необходимости.

Так как проверка по термической стойкости выполняется, выполнять дополнительную проверку кабеля на невозгораемость не требуется.Однако, в учебных целях, можно провести данную проверку. Проверка на невозгораемость производится исходя из времени действия максимальной токовой защиты.

Начальная температура жилы до КЗ:

, (6.33)

где - фактическая температура окружающей среды во время КЗ (так как данные отсутствуют принимается равной =+15°С);

- значение расчётной длительно допустимой температуры жилы (для кабелей с изоляцией СПЭ принимается +90°С);

– значение расчётной температуры окружающей среды (для прокладки в земле принимается =+15°С);

I_раб – значение тока перед КЗ (принимается равным =224 А);

I_дд – значение расчётного длительно допустимого тока (по [1, табл. 3.52] принимается равным 375 А).

=41,76°С.

Тепловой импульс от тока КЗ (из времени действия защиты МТЗ):

В_к = кА²с,

где t_отк = t_рз + t_о.в=1,1+0,05=1,15

K= =0,171 (коэффициент для Al]).

Температура нагрева жилы после КЗ:

, (6.34)

где а – величина обратная температурному коэффициенту электрического сопротивления

ά=4.2*10^-3c^-1; =1/ ά=238°С

=93.933°С.

Допустимая расчётная температура токоведущих жил кабеля с изоляцией из СПЭ после КЗ составляет 250°С.

< .

Проверка на невозгораемость выполняется.

Окончательно принимается к прокладке кабель АПвП-3 185/50-6.