Выберем для установки алюминиевые шины прямоугольного сечения. Шины прямоугольного сечения.

Рис. 6 – Расположение шин

Выбор сечения шин производится по допустимому току (в пределах РУ шины по экономической плотности тока не выбираются):

.

Принимаем шины размером (120х10).

Проверка на термическую стойкость при коротком замыкании:

,

где: - минимальное сечение по термической стойкости;

q - выбранное сечение;

- тепловой импульс, выделяемый током короткого замыкания;

С - функция, равная для алюминиевых шин 91 .

.

Что меньше принятого сечения.

Проверка сборных шин на механическую прочность.

Определим пролет l:

т.е. подбираем длину пролета таким образом, чтобы механический резонанс был исключен, значит

откуда получаем длину пролета:

где: - момент инерции, определится в зависимости от расположения шин.

если шины расположены горизонтально, то:

тогда: ,

если шины расположены вертикально, то:

тогда: ,

Вариант расположения шин горизонтально позволяет увеличить длину пролета до 1,61 , т.е. дает значительную экономию изоляторов. Принимаем горизонтальное расположение шин; пролет 1,61 м

Условия механической прочности

где: a – расстояние между соседними фазами, принимаем a=0,8 м

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, которая для данного случая определится:

Для установки примем шины из алюминиевого сплава, закаленные и естественно состаренные АДЗ1Т1

для них это означает, что шины механически прочны.

Выбор изоляторов

В распределительных устройствах шины крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах.

Расчетная сила действующая на изолятор:

Выбираем опорные штыревые изоляторы наружной установки ОНШ-10-5-1УХЛ1

U_ном =10,5 кВ, F_разр=5000 Н.

Н

Таблица 11 – Расчетные параметры изолятора

Расчётные данные	ОНШ-10-5-1УХЛ1
UУСТ = 10,5 кВ	UНОМ =10,5 кВ
= 702 Н	Н

3. Расчет аккомуляторной батареи.

Число основных элементов n₀, присоединяемых к шинам аккумуляторной батареи в режиме постоянного подзаряда:

где – максимальное напряжение на шинах батареи (230 В)

U_пз – напряжение на элементе в режиме подзаряда (2,23 для аккумуляторов типа Varta).

n₀=104

В режиме полного заряда при максимальном напряжении на элементе =2,45 В (для подстанций) к шинам присоединяется минимальное число элементовn_min:

n_min=94

В режиме аварийного разряда при напряжении на элементе = 1,75 В, а на шинах батареи не ниже номинального (= 220 В) к шинам подключается общее число элементовn:

n=126

К тиристорному зарядно - подзарядному агрегату присоединяется n_зп = n - n_min элементов.

n_зп=32

При определении типа элемента аккумуляторной батареи необходимо знать нагрузку батареи в аварийном режиме I_ав. Она складывается из нагрузки постоянно подключенных потребителей I_п и временной нагрузки I_вр потребителей, подключаемых в аварийном режиме.

Для подстанций 110 кВ постоянно включенная нагрузка I_п=15А, временная I_вр=65А

I_ав= I_п+ I_вр=80 А

Выбираем аккумулятор Varta Vb 2305

I_{разр(30)}=650 А

Выбранный аккумулятор проверяется по наибольшему толчковому току:

,

I_{разр(30)} – разрядный ток в режиме тридцатисекундного разряда; I_т.max = I_ав + I_пр – максимальный толчковый ток; I_пр – ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателей, включающихся в конце аварийного режима. Учитывается одновременное включение двух выключателей.

I_т.max =80+2*6,9=93,8 А

Условие выполнено.

Выполним проверку батареи по допускаемому отклонению напряжения на шинах в условиях наибольшего толчкового тока.

По току разряда, отнесенному к одной пластине аккумулятора

=93,8/5=18,76 А

определяют величину остаточного напряжения на шинах U_ост = U_рn, В, на аккумуляторах при протекании максимального толчкового тока. Зная общее число последовательных элементов n, определяют отклонение напряжения, %, на аккумуляторах

.

Определение мощности подзарядного и зарядного устройств

Ток подзарядного устройства:

для аккумуляторов типа Varta с пластинами емкостью 50 Ач;

I_пз=0,025*5+15=15,125 А

Напряжение подзарядного устройства:

для аккумуляторов типа Varta

U_пз=2,23*104=231,9 В

Мощность подзарядного устройства:

P_пз=231,9*15,125=3507,8 Вт

Зарядное устройство рассчитывается на ток заряда:

для аккумуляторов типа Varta с пластинами емкостью 50 Ач;

I_з=5*5+15=40 А

Напряжение аккумуляторной батареи в конце заряда:

U_з=270 В

Мощность зарядного устройства:

P_з=10800 Вт