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.

Определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

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

Выбираем опорный изолятор типа иО-6-3,75У3.

Uном.из = 6 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 3,75 кН ≥ 0,6∙F(3)р = 0,0604 кН.

Выбираем проходной изолятор типа ИП-10/1000-750У.

Uном.из = 10 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 750 ДаН ≥ F(3)р = 302 ДаН; Iном.а = 1000 А ≥ Ip.max = 566,38 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 60x6 однополосные.

Проверка на длительно допустимый ток:

≥ I_p.max =566,38 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 = +20°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, см.

г) определяем расчетное сопротивление на изгиб:

.

Сравниваем полученное значение с допустимым: 19,38 < 360 (алюминий АТ).

Определим минимальное сечение шин по условию термической стойкости:

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

Шины подходят по условию на термическую стойкость:

S_min < S → 19,38 < 360 .

6.4. Выбор и проверка трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбирают:

1) по номинальному напряжению U_ном.ТТ ≥ U_ном.у;

2) по первичному номинальному току I_1.ном ≥ I_p.max;

При питании от мощных энергосистем для обеспечения устойчивости к динамическим воздействиям тока КЗ принимают

I_1.ном = (5-10)I_p.max;

3) по роду установки;

4) по классу точности: при этом учитываются тип и назначение присоединяемых приборов;

5) по вторичной нагрузке

S_2ном ≥ S_2расч,

где S_2ном - допустимая (номинальная) нагрузка вторичной обмотки ТТ; S_2расч - расчетная нагрузка вторичной обмотки ТТ в нормаль­ном режиме.

где - номинальный ток вторичной обмотки (по каталогу); - полное допустимое сопротивление внешней цепи,

,

где - сумма сопротивлений последовательно включенных обмоток приборов и реле; - допустимое сопротивление соедини­тельных проводов; - сопротивление контактов, = 0,1 Ом.

Рассчитаем допустимое сопротивление соединительных проводов. Максимальная длина соединительных проводов l = 5 м; минимальное рекомендуемое сечение для алюминиевого провода s = 2,5 мм², удельное сопротивление ρ = 0,028 Ом∙мм²/м.

Для ТТ, расположенных при понизительных силовых трансформаторах, во вторичной цепи используются амперметр, ваттметр, варметр, счетчик активной энергии. Сопротивления приборов: амперметра – 0,02 Ом; ваттметра – 0,08 Ом; варметра – 0,32 Ом; счетчика ватт-часов – 0,48 Ом.

Определим полное допустимое сопротивление цепи понизительных силовых трансформаторов:

.

Для напряжения 35 кВ.

Выбираем трансформатор тока ТФЗМ35А.

Uном.ТТ = 35 кВ ≥ Uном.у = 35 кВ; I1.ном = 150 А ≥ Ip.max = 97,09 А; S2ном = 50 ВА ≥ S2расч = 52∙1,112 = 27,8 ВА; Кд = 200 ≥ I(3)у/ I1.ном =39200/(1,41∙150) = 185,34; Ктс = 30 ≥ (I∞ )/(I1.ном ) = 6000 /(150 ) =14,69.

Для напряжения 6 кВ .

Выбираем трансформатор тока ТОЛК-6.

Uном.ТТ = 6 кВ = Uном.у = 6,6 кВ; I1.ном = 800 А ≥ Ip.max = 566,38А; S2ном = 30 ВА ≥ S2расч = 52∙1,112 = 27,8 ВА; Кд = 340 ≥ I(3)у/ I1.ном = 10150/(1,41∙800) = 8,99; Ктс = 40 ≥ (I∞ )/(I1.ном ) = 3900 /(800 ) =0,88.