5.8.3 Выбор сборных шин 10 кВ.

Сечение сборных шин всех напряжений выбираетсяподопустимому току, так как нагрузка подлинешин неравномернаи намногихучастках меньше рабочеготока.

I_утяж = 3550 А.

Выбраны алюминиевые 3-х полосные шины 2(120×10) мм² с

I_доп = 3760 А; площадь сечения шин мм²;

Определение расчётных токов продолжительных режимов:

I_макс = 3550 А < 2860 А.

По экономической плотности тока:

,

мм².

Принятое сечение 3600 мм² > 3228 мм².

Проверка шин на электродинамическую стойкость.

Расчёт частоты собственных колебаний конструкции при взаимодействии шинной конструкции в горизонтальной плоскости:

;

,

,

см⁴ – момент инерции шины при расположении на «ребро» и жёсткой связке полос между собой.

м.

При расположении «плашмя»: ,

см⁴.

м.

Второй вариант позволяет увеличить длину проёма до 1,85 м, т.е. даёт значительную экономию изоляторов. Принимается к установке расположение пакета шин «плашмя», пролёт 1,85 м, расстояние между фазами а = 0,8 м.

Расстояние между прокладками шин:

,

м.

,

м.

Где,

см⁴;

k_ф = 0,52 по кривой для определения коэффициента для 3-х

полосных шин;

а_п = 3b= 3 см;

m_п = 2,69 кг/м – масса полосы.

Принимается меньшее значение 0,514 м, тогда число прокладок в пролёте:

,

шт.

При 4 прокладках в пролёте расчётный пролёт:

,

м.

Сила взаимодействия между полосами:

,

Н/м.

Напряжение в материале полос:

,

МПа,

где, ,

см³.

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:

,

Н/м,

где, ,

см³.

;

МПа < МПа для алюминия.

- шины динамически устойчивы.

5.8.4 Выбор изоляторов.

Опорные изоляторы, на которые крепятся шины, выбираются:

1) по номинальному напряжению U_ном ≥ U_сети;

2) по допустимости механической нагрузки.

Выбраны опорные изоляторы для внутренней установки типа ИО-10-3,75 У3: изолятор опорный, фарфоровый, класс напряжения – 10 кВ, минимальное разрушающее усилие при статическом изгибе 3750 Н, усиленный, для закрытых помещений с естественной вентиляцией.

площадь изолятора 120×82 мм.

Проверка на механическую прочность:

F_и =;

F_и =Н - сила, действующая на изолятор.

;

Н;

Н = 2,25 кН.

Итак, кН.

Изолятор проходит по механической прочности.

5.9 Выбор трансформаторов тока.

Трансформаторы тока (ТТ) выбираются с двумя вторичными обмотками, одна из которых предназначается для включения электроизмерительных приборов, другая – для релейной защиты. Класс точности ТТ: 0,5 – для присоединения счетчиков денежного расчёта; 3 и 10 – для релейной защиты.

5.9.1 Выбор трансформатора тока в цепи отходящей линии 10 кВ.

Устанавливается трансформатор тока ТЛ-10-4000-0,5-У3. Первичный ток выбран по условиям релейной защиты.

ТЛ - трансформатор тока с литой изоляцией;

- 10 - номинальное напряжение – 10 кВ,

U_уст  U_ном , 10 кВ  10 кВ;

- 4000 - первичный номинальный ток, А; вторичный - 5 А;

I_{раб.утяж}  I_ном,

I_{раб.утяж}= 3550 А  I_ном = 4000 А.

0,5 - класс точности;

- электродинамическая стойкость:

,

- термическая стойкость - 31,5 кА/4 с:

;

В_к = 121,2 кА²·с ≤ 31,5²·4 = 3969 кА²·с.

Проверка по вторичной нагрузке.

Z₂ ≤ Z_2ном ,

где, Z₂ – вторичная нагрузка трансформаторов тока;

Z_2ном – номинальная допустимая нагрузка трансформаторов тока в выбранном классе точности.

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому Z₂ R₂. Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединитель­ных проводов и переходного сопротивления контактов:

R₂ = R_приб + R_пр.+ R_конт,

где, R_приб = S_приб/;

Sприб - мощность, потребляемая приборами. На линии 10 кВ районной подстанции устанавливаются: ваттметр, варметр, амперметр, счётчик активной энергии.

I_2н – вторичный номинальный ток приборов и ТТ, равный 5 А.

Таблица 8 - Измерительные приборы на стороне 10 кВ

Прибор	Тип	Нагрузка, В·А, фазы
		А	В	С
Амперметр	Э-377	0,1	-	0,1
Счетчик P	СЭТ-4ТМ.03.01	1,1	-	1,1
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Итого		2,2	-	2,2

Наибольшая нагрузка приходится на трансформаторы фаз А и С. Общее сопротивление приборов:

R_приб = 2,2/25 = 0,088 Ом;

Сопротивления контактов для количества приборов более трёх принимаются равными R_конт =0,1 Ом.

Вторичная номинальная нагрузка трансформаторов тока в классе точности 0,5 составляет 0,8 Ом.

Тогда сопротивление соединительных проводов:

R_пр. = Z_2ном - R_приб - R_конт;

R_пр =0,8 - 0,088 - 0,1 = 0,612 Ом.

Длина соединительных проводов с медными жилами (для вторичных цепей основного и вспомогательного оборудования подстанций с высшим напряжением 220 кВ и более) принимается 4 м .

Сечение соединительных проводов, мм²:

; F_пр = мм².

где, удельное сопротивление = 0,0175 - для меди;

l_расч = - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов для линии 10 кВ к потребителям.

По условию прочности сечение соединительных проводов не должно быть меньше 1,5 мм² для медных жил. Сечение больше 6 мм² обычно не применяется.

Принимается к установке контрольный кабель с медными жилами сечением 1,5 мм².