6 Выбор сечений токоведущих элементов и электрических аппаратов напряжением выше 1кВ

6.1 Выбор сборных шин

Выбор сечения шин на заводском РП 10 кВ производится по нагреву (по допустимому току). При этом учитываются не только нормальные, но и послеаварийные режимы.

Условие выбора: I_доп  I_max. (6.1)

Расчетный длительный ток, протекающий по шинам в нормальном режиме из таблицы 5.2, равен:

А,

а в аварийном режиме ток будет А. Согласно условию (6.1) необходимо выбрать такое сечение шин, чтобы I_доп560,45 А.

При расположении шин плашмя (большая грань полосы находится в горизонтальной плоскости) допустимый ток, указанный в [7] таблица П3.4 , должен быть уменьшен на 5% для полос шириной до 60мм и на 8% - для полос большей ширины.

Проверка на электродинамическую стойкость выполняется сравнением механического напряжения в материале шины σ_р с допустимыми значениями σ_доп :

(6.2)

Механические напряжения в материале шины, возникающие под действием изгибающего момента, МПа:

(6.3)

где i_у – ударный ток КЗ, А;

l – Расстояние между опорными изоляторами, см, которое в нашем случае принимаем равным l =1 м;

а – расстояние между осями шин смежных фаз, см, которое в нашем случае принимаем равным а = 0,25 м;

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см³, который при расположении шин плашмя вычисляется как

(6.4)

где b и h – соответственно меньший и больший размеры сторон поперечного сечения шины.

Проверка шин на термическую стойкость сводится к определению минимального допустимого сечения:

(6.5)

где С – расчётный коэффициент, принимаемый для шин С = 91 Ас^0,5/мм².

Произведём выбор шины РП напряжением 10кВ и проверим их на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ

Принимаем шины размером 50x6 мм, имеющие площадь сечения 300 мм² и I_доп = 740 А.

Выбираем по нагреву шины шириной 50 мм. В этом случае условие выбора примет вид :

кА²∙с,

Что меньше принятого нами сечения равного 300 мм².

Выполним проверку на электродинамическую стойкость. Момент сопротивления шин при расположении их плашмя:

см³.

Расчётные напряжения в материале шины:

МПа,

Для материала шин марки АДО σ_доп = 49 МПа. Так как условие

МПаМПа выполняется, выбранные шины динамически устойчивы.