2.2.1 Выбор токоведущих частей

К токоведущим частям электроустановок, относятся: сборные шины различного напряжения, неизолированные кабели, соединяющие электрооборудование и аппараты со сборными шинами. В распределительных устройствах, напряжением 2х27,5 и 220 кВ сборные шины выполняются гибкими сталеалюминевыми проводами, марки АС, а для РУ-10кВ – жесткими алюминиевыми шинами.

Сборные шины выбирают по условию:

(1.11)

где - длительно допустимый ток, который выдерживает сечение токоведущих частей, не перегреваясь выше нормы, А; - наибольший рабочий ток, А.

Жесткие шины прямоугольного сечения проверяют на механическую прочность и термическую стойкость

При проверке на механическую прочность, наибольшее рабочее напряжение не должно превышать допустимое

_расч. ≤ _доп (1.12)

где _доп – допустимое напряжение материала шин, МПа; _расч – наибольшее расчетное напряжение в материале шин, МПа

(1.13)

где - длина пролета или расстояния между опорными изоляторами; - момент сопротивления сечения шины, относительно главной оси инерции; - ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА; - расстояние между осями шин.

Проводник будет термически стоек, если выполняется условие.

где - сечение выбранной шины, мм^{2 ; -} минимальное сечение шины, при нагревании ее до максимально допустимой температуры, мм²

где ^- коэффициент, который при наибольших допустимых температурах равен для алюминиевых шин 90, для стальных 60, для АС = 75; - тепловой импульс, кА²с

(1.14)

где - ток короткого замыкания при максимальном режиме; - постоянная времени затухания апериодической составляющей, для установок выше 1000В, = 0,005с; - время от момента возникновения короткого замыкания, до момента его отключения

Выбор шин для ОРУ-220кВ

По наибольшему рабочему току выбираем два провода марки АС-120

Допустимый ток

380А  222А (условие выполняется)

Проверка на термическую стойкость

Время отключения короткого замыкания

120мм  34,1мм (условие выполняется)

Гибкие шины на динамическую прочность не проверяют, однако учитывают, что по условию динамической прочности сечение проводов должно быть не менее 70мм²

120мм  70мм

Выбранные шины динамически прочные.

Проверку шин по условию отсутствия коронирования не производим, так как сечение менее 90мм².

Окончательно принимаем шины марки АС – 120.

Выбор шин для ОРУ-2х27,5кВ

По наибольшему рабочему току

выбираем два провода марки АС-150

Допустимый ток

850А  341,2А (условие выполняется)

Проверка на термическую стойкость

Время отключения короткого замыкания

300мм  36,09мм (условие выполняется)

Окончательно принимаем шины марки 2АС – 150.

Выбор шин 10кВ

В распределительных устройствах 10кВ, выполненных комплектными ячейками, используются жесткие алюминиевые шины. По наибольшему рабочему току выбираем шины прямоугольного сечения марки А 60х6

Проверка на термическую стойкость

6 х 60 = 360 мм² > 78 мм²

Условие проверки на термическую стойкость выполняется.

Проверка на динамическую прочность. Расстояние между изоляторами l=4м, расстояние между осями шин а=0,25м Для шин марки А 60х6, допустимое механическое напряжение _доп = 40Мпа

Расчетный момент сопротивления, при расположении шин плашмя

где - толщина шины, м; - ширина шины, м.

Расчетное механическое напряжение в материале шин, определим по формуле

40 МПа > 14,52 Мпа (условие выполняется)

Выбранные шины удовлетворяют условию динамической прочности.

Результаты выбора шин сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Технические данные выбранных токоведущих частей

	Наименование присоединений	Ip.max, [A]	Iдоп, [A]	марка шин
1.	Ввод 220кВ	222	380	АС-120
2.	Ввод 2х27,5кВ	341,2	610	2АС-150
3.	Фидер контактной сети	1093,01	610	2АС-150
4.	Ввод 10кВ	300,89	870	А 60х6

2.2.2 Выбор изоляторов

Изоляторы служат для крепления токоведущих частей и изоляции их от других частей электроустановок, находящихся под помещ. земли.

Гибкие шины, в открытых распределительных устройствах подстанции, крепятся на гирляндах подвесных изоляторов типа ПФ-70. Количество изоляторов в гирлянде выбирается в зависимости от напряжения. Результаты выбора подвесных изоляторов сведём в таблицу.

Жесткие шины в РУ-10 кВ крепятся на опорных изоляторах. Опорные изоляторы выбираем по номинальному напряжению:

(1.15)

и по механической прочности:

(1.16)

где F_расч–сила, действующая на изолятор при коротком замыкании:

где - расстояние между соседними изоляторами, м; - ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА; - расстояние между осями шин соседних фаз, м.

Выбираем изолятор типа ОНШ-10-3000

(условие выполняется)

Выбранный изолятор удовлетворяет условиям.

Результаты выбора изоляторов сводим в таблицу 1.4 .

Таблица 1.4 - Изоляторы, применяемые в распределительных устройствах

Распределительное устройство	Тип изолятора	Количество изоляторов
ОРУ – 220кВ	ПФ-70	9
ОРУ – 2х27,5кВ	ПФ-70	5
ОРУ – 27,5кВ	ПФ-70	3
Фидер К.С.	ПФ-70	3
КРУН – 10кВ	ОНШ-10-3000