12 Выбор токоведущих частей

Основное электрическое оборудование подстанций и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.

12.1 Выбираем сборные шины и ошиновку для РУВН110 кВ.

В РУ ПОкВ применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.

Сечение гибких шин и токопроводов выбирается: -по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, т.е. по току наиболее мощного присоединения (блочный трансформатор ТДЦ-250000/110).

Выберем для РУ—110кВ сталеалюминевые провода марки АС-400/22, q =2x400 = 800мм², d = 2x26,6 =53,2мм, 1_доп = 2x715 = 1430А;радиус провода: г₀=2,66 см; расстояние между фазами: D=300 см, фазы расположены горизонтально, по [4 стр. 235]

Проверка производится последующим условиям:

1) Проверка по допустимому току I <1 •

^ХМАХ — ^хДОП'

1312кА < 1430кА.

2) Проверка на термическую стойкость при КЗ

(12.1)

где Вк - тепловой импульс, С = 90 по табл. 3-12 [4] (для марки провода АС и для Т = 200°;

3) На электродинамическую стойкость проверку не проводим, т.к.

4) Проверка по условиям коронирования Определяем начальную критическую напряженность:

где т - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, т=0,82 [4 стр.246]; г о -радиус провода

Определим напряженность вокруг провода:

(12.3)

где U=1,1-U_H0M —линейное напряжение, кВ;

а принимаем 20см, [4 стр. 247]; D_cp — среднее

геометрическое расстояние между проводами фаз, при горизонтальном расположении фаз: D_cp =1,26-D, где D —расстояние между соседними фазами.

Условие проверки: 1,07хЕ<0.9хЕ₀

1,07 х 5,945 < 0,9x29,4 ; 6,36 < 26,46 кВ/см. Провод АС-400/22 по условиям короны проходит.

12.3 Выбираем комплектный токопровод в цепи генератора 63 МВт

Выбираем комплектный пофазно- экранированный токопровод ТЭНЕ-20-6300 300 УХЛ1. Токопровод с компенсированным внешним электромагнитным полем предназначен для электрических соединений на электрических станциях, в цепях трехфазного тока частотой 50 Гц турбогенераторов мощностью до 1200МВт с силовыми повышающими трансформаторами СИ, преобразовательными трансформаторами и трансформаторами тиристого возбуждения генераторов. Производство ОАО "Электрощит"

U_h=20kB;

1_н=6,ЗкА;

1эл.дин=300кА;

1_Т=120кА при t_T=3c.

Проверяем токопровод по условиям:

6,ЗкА>4,706кА

2) 1эл.дин ^>1уд 300кА>123кА

12.4. Выбираем комплектный токопровод в цепи блочного генератора. 220 МВт

Выбираем комплектный пофазно - экранированный токопровод ТЭНЕ-20-10000 300 УХЛ1 производства ОАО "Электрощит".

U_h=20kB;

1_н=10кА;

1эл.дин=300кА;

1_Т=120кА при t_T=3c

Проверяем токопровод по условиям:

1) IНОМ ^1 МАХ

300кА>264,2кА

Между турбинным отделением и ГРУ и соединением от ГРУ до выводов трансформатора связи выбираем токопровод ТЭНЕ-20-10000 300 УХЛ1 производства ОАО "Электрощит ".

12.5 Выбор гибкого подвесного токопровода между турбинным отделением и ГРУ и соединение от ГРУ до выводов трансформатора связи.

1_П0 =91,739*4

И = 2.5м

■у

Выберем сечение по экономической плотности тока j₃ = 1 А/мм

Принимаем два несущих провода АС-500, тогда сечение алюминиевых проводов должно быть

(12.4)

Число проводов А-500:

3330 _П

п = = 7

500

Принимаем токопровод 2-АС-500+7-А-500 диаметром d=160мм,

расстояние между фазами D=3m.

- Проверяем по допустимому току

1_т.доп =2.975 + 7.980 = 8810Л>7_/мям4х>4330Л (12.5)

- Пучок гибких неизолированных проводов имеет большую поверхность охлаждения ,поэтому проверка на термическую устойчивость не производится.

-Проверка по условиям схлестывания Сила взаимодействия между фазами:

Сила тяжести 1 м токопроеода с учетом массы колец 1,6 кг

По диаграмме (рис 4-9 [4]) fig =420,802/146,18=2,88 . Это отношение велико. Поэтому происходит схлестывание.

Необходимо уменьшить стрелу провеса или увеличить расстояние между фазами. В гибких подвесных токопроводах уменьшение стрелы провеса может привести к значительному увеличению механических напряжений в проводе, а увеличение расстояния между фазами ведет к увеличению размеров ОРУ.

Поэтому в некоторых случаях устанавливаются поперечные распорки присоединяемые к фазам через изоляторы, что позволяет не увеличивать расстояние между фазами и не уменьшить стрелу провеса. Когда же необходимо уменьшение стрелы провеса, устанавливаются дополнительные опоры, т.е. фактически уменьшается пролет, чтобы сохранять механическое напряжение в проводах в допустимых пределах

12.5 Выбор сборных шин на ГРУ

Вся ошиновка и сборные шины на ГРУ выполняются жесткими алюминиевыми шинами.

Предполагаем, что сборные шины будут расположены в вершинах прямоугольного треугольника [4,рис. 4-3], с расстоянием между фазами

а_х = а_у = 0,8 м и пролетом 1 = 2 м.

Принимаем шины коробчатого сечения, алюминиевые 2(125*55*6,5) мм,

Сечение (1370) мм [4J:

1) проверка шин на термическую устойчивость

Определяем минимально допустимое сечение по термической устойчивости, приняв по табл. 3-12 [4] С=88

Т.о., выбранные шины термически устойчивы.

2) проверка шин на механическую прочность Расчетная формула ,где W_Yo__Yo =100 см³-

(12.12)

(12.13)

Принимая W_n = W_y„_y = 9,5см³ П 3-3 и а_доп = 82,ЗМПа из [4] определяем максимальное расстояние между местами сварки швеллеров

12.6 Выбор изоляторов в РУ, шины крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах по условиям:

где F_pac4 - сила, действующая на изолятор;

F_доп - допустимая нагрузка действующая на головку изолятора

Выбираю опорные изоляторы ИОСК-6-550-1УХЛ

Проверяем по допустимой нагрузке. Максимальная сила действующая на изгиб:

(12.15)

Поправка на высоту коробчатых шин:

(12.16)

По паспортным данным F_pa3p = 80000Н

24655 < 48000

Изолятор по условию проходит

13. ВЫБОР ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

13.1 Выбор ограничителей перенапряжений на ПОкВ

Согласно напряжению установки ПОкВ выбираем ограничитель перенапряжений типа ОПН-110 УХЛ1, удовлетворяющий условию:

U_hom >U_ипhom 110кВ=110кВ

13.2 Выбор ограничителей перенапряжений на ЮкВ Согласно напряжению установки ЮкВ выбираем ограничитель

перенапряжений типа ОПН-10 УХЛ1, удовлетворяющий условию:

U_hom>U_nn.HOM 10кВ=10кВ