ПРИМЕР КУРС ПРОЭКТА СТАНЦИИ

Перевіряємо шини по допустимому струму, А :

Imax ≤ Iдопшин, 1618 ≤1680.

Умова вибору шин за нагрівом виконується.

Перевіряємо шини за термічною стійкістю за формулою (5.2) – це мінімальний переріз шини Fmin якій здатний видержувати тепловий імпульс коро-

ткого замикання у точці К2, мм2,

Fmin = Bk 2 106 =(64,37·106)0,5/92=88,17

C

Fmin ≤ Fном, 88,17<600

Умова вибору шин за термічною стійкістю виконується.

Якщо шини на ізоляторах розміщені навзнаки при nсм=1 табл.6.6 (плашмя – рос.), то момент інерції визначається по формулі (6.6), см4:

Таблиця 6.6.

Формули для визначення моменту інерції J і моменту опору W поперечних перетинів шин

Розрахункову частоту власних коливань шини (f1) в герцах слід визначати по

де Е - модуль пружності матеріалу шини, по табл.6.8 для алюмінію E =7·1010, Па;

J - момент інерції поперечного переріз шини, м4; m - маса шини на одиницю довжини, кг/м;

41

r1 - параметр основної частоти власних коливань шини. Значення цього па-

раметра залежать від типу шинної конструкції і представлені в табл. 6.7, приймаємо схему шинних конструкції №3, r1 =4,73.

Таблиця 6.7

Розрахункова схема шинних конструкцій

Визначаємо довжину прогону l , м, за умови, що частота власних коливань буде більше 200 Гц

42

=(4,732/(2·3,14·200)·(7·1010·36·10–8/(1,62))0,5) 0,5=1,49 м.

Визначаємо найбільше значення електродинамічної сили має місце при ударному струмі КЗ, що діє в трифазній системі провідників на розрахункову фазу при трифазному КЗ, Н:

де i(уд3 ) - ударний струм трифазного КЗ, А;

α - відстань між осями провідників, м; l - довжина прольоту, м;

K розтш- коефіцієнт, залежний від взаємного розташування провідників,

значення якого для деяких типів шинних конструкцій (рис.6.1.) вказані в табл.6.9 ;

Кф- коефіцієнт форми.

Коефіцієнт форми Кф=1 для шини з однією смугою. Для шини з двома смугами Кф приймаємо по рис. 6.2.

Рис. 6.1. Схема взаємного розташування шин

43

Рис. 6.2. Коефіцієнт форми для двох смугових шин

де l –довжина прольоту шин, м;

W- момент опору поперечного перетину шини, м3, формули для його розрахунку приведені табл.6.6; λ - коефіцієнт, залежний від умови того, що спирається (закріплення) шин, а

також числа прольотів конструкції з нерозрізними шинами (табл.6.6). Приймаємоλ= 10 ,

Момент опору шини відносно вісі , перпендикулярній дії зусилля, cм3:

Напруга в матеріалі шини МПа:

Шини механічно тривкі , якщо виконується умова

σмах <σдоп, 0,81<82.

де σдоп– допустима механічна напруга алюмінієвих шин

σдоп=82 МПа [7]

Умова виконується, тому шини механічно тривкі.

44

При виборі шини з двома смугами (рис.6.2) необхідно визначити відстань між прокладками lп.

Рис. 6.2. Розміщення прокладок при двох смугової шині

Якщо кожна фаза виконується з двох смуг (рис.6.2), то виникають зусилля між смугами і між фазами. Зусилля між смугами не повинне приводити до їх зіткнення. Для того, щоб зменшити це зусилля, в прольоті між смугами встановлюються прокладки. Проліт між прокладками lп вибирається так, щоб

електродинамічні сили, що виникають при к.з. не викликали зіткнення смуг, м:

Дві смуги – ізолятори повинні мати частоту власних коливань, щоб не відбулося різкого збільшення зусилля внаслідок механічного резонансу. Вихо-

ln = l =1,4/3=0,47. nn

Визначаємо найбільше значення електродинамічної сили, яка має місце при ударному струмі КЗ, що діє між смугами шини, Н

Момент опору смуги відносно вісі , перпендикулярній дії зусилля, cм3:

45

Напруга в матеріалі смуги МПа:

Сумарна напруга в матеріалі шини, МПа:

σ розр =σмах +σмахсм=0,81+0,44=1,25<σдоп=82.

Таким чином, шини механічно міцні.

Вибір ізоляторів

В ЗРП шини закріплюються на опорних і прохідних ізоляторах. Опорні ізолятори вибираємо:

1)по номінальній напрузі Uном ≤Uниз, Uном=10 кВ;

2)по допустимому навантаженнюFмахіз( 3 ) ≤ Fдопіз ,

де Fруйніз – руйнуюче навантаження на вигин.

При горизонтальному або вертикальному розташуванні ізоляторів всіх фаз розрахункова сила, Н:

Перевіряємо вибраний опорний ізолятор по допустимому навантаженню,

Н:

126,24≤2400

Таким чином, вибраний опорний ізолятор механічно міцний.

Прохідні ізолятори вибираємо:

1)по номінальній напрузі Uном ≤Uниз, Uном=10 кВ;

2)по номінальному струмі Iном ≤ Iниз, Iном=1156 А (6.5);

3)по допустимому навантаженнюFрозріз ≤ Fдопіз,

Характеристики обраного з табл. А.10 прохідного изолятора приведено в табл.6.10

Допустиме навантаження на головку ізолятора, Н,

Fдопізп =0,6 Fруйнізп 103 =0,6·0,75·103=450.

Перевіряємо вибраний опорний ізолятор по допустимому навантаженню,

Н:

Fмахіз( 3 ) ≤ Fдопіз ,

63,12≤450

47

Таблиця 6.11 Зведена таблиця по вибору ізоляторів РП НН підстанції

Умова механічної міцності ізоляторів виконується.

Вибір трансформаторів струму

Трансформатори струму призначені для зменшення первинного струму до значень, найбільш зручних для вимірювальних приладів і реле. (5 А, рідше 1 або 2,5 А), а також для відділення ланцюгів управління і захисту від первинних ланцюгів високої напруги. Трансформатори струму, вживані в РП, виконують одночасно роль прохідного ізолятора (ТПЛ, ТПОЛ). У комплектних РП застосовуються опорно-прохідні (стрижньові) трансформатори струму - ТЛМ. ТПЛК, ТНЛМ, шинні - ТШЛ. у РУ 35 кВ і вище - вбудовані, залежно від типу РП і його напруг.

Розрахунок трансформаторів струму на підстанції, по суті, зводиться до перевірки трансформатора струму, що поставляється комплектно з вибраною чарункою. Отже, марка трансформатора струму залежить від типу вибраної чарунки. Для вибраного типу чарунки КМ–1 приймаємо трансформатори типу ТОЛ-10, ТШЛ–10

У РП НН підстанції слід вибирати (перевіряти) трансформатори струму в чарунках наступних типів: введення, секційних ліній, що відходять, а також в чарунках трансформатора власних потреб(ТВП).

Окрім того, трансформатори струму вибирають:

1)по напрузі Uс.ном ≤Uн, при Uс.ном=10 кВ.

2)по струму ( первинному і вторинному) Imax ≤ I1н I расч2 ≤ I2н

При цьому слід мати на увазі, що номінальний вторинний струм 1А застосовується для РУ 500 кВ і могутніх РУ 330 кВ, в решті випадків застосовують вторинний струм 5 А. Номінальний первинний струм повинне бути якомога ближче до розрахункового струму установки, оскільки недовантаження первинної обмотки трансформатора приводить до збільшення погрішностей. Розрахункові струми чарунок визначаються по виразах аналогічних при виборі вимикачів.

48

Для трансформатора струму чарунки вводу максимально можливий струм визначаємо, А (6. 1):

В чарунках трансформатора власних потреб (ТВП). При наближених розрахунках потужність, що витрачається на власні потреби підстанції, складає приблизно 1 відсоток від повної потужності підстанції:

Попередньо з табл. А 11 приймаємо трансформатори струму, якій мають наступні параметри табл.6.12.

49

Вибраний трансформатор струму перевіряють на динамічну і термічну стійкість до струмів короткого замикання. Окрім цього трансформатори струму підбирають по класу точності, який повинен відповідати класу точності приладів, що підключаються до вторинного ланцюга вимірювального трансформатора струму (ВТС) - Щоб трансформатор струму забезпечив задану точність вимірювань, потужність підключених до нього приладів не повинна бути вище номінального вторинного навантаження, вказаного в паспорті трансформатора струму.

Термічну стійкість трансформатора струму I1í kT порівнюють з тепловим імпульсом Bk

де I1í - номінальний первинний струм трансформатора струму; kT - коефіцієнт термічної стійкості;

tT - тривалість протікання струму короткого замикання; Bk - тепловий імпульс з табл. 4.4.

ВеличиниI1í ,, tT є паспортними даними трансформатора струму. Динамічну стійкість порівнюють з ударним струмом (iуд):

50