6. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин

Все электрические аппараты, изоляторы, шины выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

6.1. Выбор и проверка выключателей напряжением свыше 1 кВ

Выбор выключателей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	Uном.а	Uном.а ≥ Uном.у
Номинальный ток, А	Iном.а	Iном.а ≥ Ip.max
Номинальный ток отключения, кА	Iном.от	Iном.от ≥ Ip.от
Номинальная мощность отключения, кВ-А	Sном.от	Sном.от ≥ S0.2
Допустимый ударный ток КЗ, кА	iдин	iдин ≥ I(3)у.расч
Ток термической стойкости, кА	Iтc	It ≥ I∞

Выбираем для установки на ОРУ-110 кВ быстродействующие выключатели типа

МКП-110Б-630-20У1.

Uном.а = 110 кВ ≥ Uном.у = 110 кВ; Iном.а = 630 А ≥ Ip.max = 100,4 А; Iном.от = 20 кА ≥ Ip.от = 1,1*1,032 = 1,14 кА; iдин = 20 кА ≥ I(3)у.расч = 2,63 кА; It = 35кА ≥ I∞ = 1,13 = 0,44кА.

На стороне 6.6 кВ принимаем КРУ типа КРУ2-10Э-2750.

U_ном.а = 6 кВ ≥ U_ном.у = 6 кВ;

I_ном.а = 2000 А ≥ ;

I_ном.от = 20 кА ≥ I_p.от =1,1*4,03 = 4,433 кА;

i_дин = 52 кА ≥ I⁽³⁾_у.расч = 10,3 кА.

I_t = 24,3 кА ≥ I_∞ = 4,46 = 1,97 кА.

6.2. Выбор и проверка разъединителей

Выбор разъединителей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	Uном.а	Uном.а ≥ Uном.у
Длительный номинальный ток, А	Iном.а	Iном.а ≥ Ip.max
Допустимый ударный ток КЗ, кА	Iм	Iм ≥ I(3)у.расч
Ток термической стойкости, кА	Iтc	It ≥ I∞

Выбираем для установки на ОРУ-110 кВ разъединители типа

РНД-110/630Т1.

Uном.а = 110 кВ ≥ Uном.у = 110 кВ; Iном.а = 630 А ≥ Ip.max = 100,4А; Iм = 80 кА ≥ I(3)у.расч = 2,63 кА; It = 63 кА ≥ I∞ = 1,13 = 0,44 кА.

6.3. Выбор изоляторов и шин

Все изоляторы выбираются по номинальному напряжению, роду установки и допустимой механической нагрузки. Проходные изоляторы дополнительно выбирают по номинальному току, проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Выбор шин и изоляторов на стороне потребителей поверхности(6кВ).

Определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

где l - длина пролета между изоляторами, см; а - расстояние между шинами, см.

Выбираем опорный изолятор типа ИО-6-3,75 У3

Uном.из = 6 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 3,75 кН ≥ F(3)р = 0,0622 кН

Выбираем проходной изолятор типа ИП-10/2000-3000У.

Uном.из = 10 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 3000 даН ≥ F(3)р *0,5=311 даН; Iном.а = 2000 А ≥ Ip.max = 1840 А.

Сечение шин выбирают по нагреву, длительным максимальным токам нагрузки и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ, а также на устойчивость к механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний.

Предварительно принимаем алюминиевые шины 120x8 однополосные.

Проверка на длительно допустимый ток:

≥ I_p.max = 1840 А,

где - поправочный коэффициент при расположении шин плашмя, принимается равным 0.95; - поправочный коэффициент для многополосных шин, принимаем равным 1 для однополосных шин; - поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды, отличной от +25°С (для t = +10°С, =1,15); - длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины = +70° С, температуре окружающей среды = +25° С.

Проверка на динамическую стойкость:

,

где - расчетное напряжение в шине; - допустимое напряжение в шине.

Порядок определения :

а) определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

б) определим изгибающий момент (при числе пролётов больше двух):

;

в) определим момент сопротивления (при установке шин плашмя):

,

где b и h - соответственно толщина и ширина шины, м.

г) определяем расчетное сопротивление на изгиб:

МПа

Сравниваем полученное значение с допустимым:

4,86 МПа < 65 МПа (алюминий АТ).

Определим минимальное сечение шин по условию термической стойкости:

где α – термический коэффициент (для алюминия α = 11).

Проверяем шины на термическую стойкость по условию:

S_min < Sшины → 21,7 < 960 .