2.4.2 Выбор шин на гпп

Определим расчетные токи продолжительных режимов:

- нормальный режим:

I_р=

I_р= А

- аварийный режим:

I_{р. ав}=

I_{р. ав}= А

Выбираем сечение алюминиевых шин по допустимому току, так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции. Принимаем однополосную шину 50х6 с I_доп=740 А; сечение шины 300 мм².

По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходит:

I_р.ав.=725,98 А<I_доп=740 А

Проверим шину на термическую стойкость q _min= ,

где С=91 А∙с/ мм² (10, стр192, табл. 3.14)

В_к=81,8 кА²∙с

q _min= мм²

что меньше принятого сечения.

Произведем механический расчет однополосной шины:

Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ определяется:

,

где а >>2 (b+h)

a – расстояние между фазами

a>>2∙(6+50)=112 мм, коэффициент формы k_ф=1.

Принимаем а=800 мм=0,8 м.

Н/м

77

Равномерно распределенная сила f создает изгибающий момент:

М=

где l – длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции.

Шины на изоляторах расположены плашмя:

- момент инерции

J=см⁴

Определяем пролет при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.

L²≤

L²≤; l²≤м

М =Н∙м

Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента:

σ_расч.= МПа,

где W= см²

σ_доп=75 МПа> σ_расч=1,98

Шины механически прочны.

Принимаем к установке алюминиевые шины 50 х 6.

Выбор изоляторов

Максимальная изгибающая сила:

F_расч.=,

где K_h= поправочного коэффициента нет, так как шины расположены плашмя.

F_расч.= Н

Принимаем изолятор С 4-80 I УХЛ

78

F_разр.= 4 кА

F_расч.= 22,9 Н<0,6∙ F_разр.= 0,6 ∙ 4000=2400 Н

Условие выполнятся, изолятор выбран правильно.

2.4.3 Выбор трансформаторов тока и напряжения

Определим систему измерений на подстанции. На подстанции предусмотрена установка определенных измерительных приборов, по которым ведется контроль за режимом работы, качеством электроэнергии, а так же учет электроэнергии.

Класс точности счетчиков расчетного учета равен 0,5; класс точности амперметров и вольтметров 2,5.

Размещение приборов представлено в табл. 2.29

Табл. 2.29 Размещение приборов

Цепь	Место установки	Перечень приборов
Силового трансформатора	ВН	Амперметр
	НН	Амперметр, вольтметр, счетчики активной и реактивной энергии
Сборные шины 10 кВ	На каждой секции шин	Вольтметр для межфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений
Секционный выключатель	-	Амперметр
Отходящие линии 10 кВ	-	Амперметр, счетчики активной и реактивной энергии

Выбор трансформатора тока на стороне 10 кВ

Ток в аварийном режиме:

I_рав.= 872,9 А (из табл. 3.4)

На вводах 10 кВ и в цепи секционного выключателя устанавливаем трансформаторы тока типа ТШЛП-10 с I_{1 ном.}=1000 А; Z_{2 доп.}=0,8 Ом; I_{2 ном.}5 А; класс точности 0,5 (5, стр.298).

Вторичная нагрузка трансформаторов тока приведена в табл. 2.30

79

Табл. 2.30 Нагрузка трансформаторов тока

Прибор	Тип	Нагрузка, ВА на фазу
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	-	-
Вольтметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	-	2,5
Счетчик реактивной энергии	САЧ-И 689	2,5	-	2,5
Итого		6,0	-	5,5

Расчет будем вести по фазе А как имеющую наибольшую нагрузку.

Сопротивление измерительных приборов:

r_приб.=

Допустимое сопротивление приборов:

r_приб= r_2доп- r_приб- r_конт.=0,8-0,24-0,1=0,46 Ом ,

где r_конт. =0,1 Ом

Трансформаторы тока соединены по схеме неполной звезды.

Расчетная длина соединительных проводов 60 м (10, стр. 375).

Сечение соединительных проводов:

F= мм² ,

где ρ=0,0283 – удельное сопротивление провода с алюминиевыми жилами (10, стр.374)

Выбираем кабель АКРВГ с алюминиевыми жилами сечением 8 мм²

Нагрузка трансформаторов тока:

Z₂=r_приб.+r_конт.+r_пр.=0,24+0,1+0,71 Ом

Условия выбора трансформаторов тока на вводах и в цели секционного выключателя 10 кВ представлены в табл. 2.31

80

Табл. 2.31 Условия выбора трансформаторов тока

Трансформатор тока ТШЛП-10
Каталожные данные	Условия выбора	Расчетные данные
10 кВ	Uном.≥ Uуст.	10 кВ
1000 А	I1ном.≥ Iр.ав	872,9 А
0,8 Ом	Z2доп ≥Z2	0,71 Ом
100 кА	Iдин. ≥i(3)У	15,1 кА
2976,8 кА2 ∙ с	I2терtтер ≥Вк	296,96 кА2 ∙ с

На отходящих линиях устанавливаем трансформаторы тока ТПЛК-10 с I_ном.=600 А.

Выбор трансформаторов напряжения на 10 кВ

С учетом заданного числа отходящих линий 10 кВ (4 линии) принимаем, что от каждой секции отходит 2 линии. Трансформаторы напряжения установлены на каждой секции шин 10 кВ.

Нагрузка трансформаторов напряжения на одной секции шин представлена в табл. 2.32

81

Табл. 2.32 Нагрузка трансформаторов напряжения на одной секции шин

Прибор		Тип	S одной обмот- ки, ВА	Число обмот-ок	сosφ	sinφ	Число приб.	Общая мощность
								Р, Вт	Q, квар
Вольтметр	Сборные шины	Э-335	2,0	1	1	0	1	2	-
Ваттметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии	Ввод 10 кВ От тран-сформа-тора	Д-335 САЗ-И681 СРЧ-И689	1,5 3 Вт 3 Вт	2 2 2	1 0,38 0,38	0 0,925 0,925	1 1 1	3 6 6	- 14,5 14,5
Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии	Отходя-шие линии	САЗ –И681 СРЧ-И689	3 Вт 3 Вт	2 2	0,38 0,38	0,925 0,925	2 2	12 12	29,2 29,2
Итого								41	87,4

Нагрузка трансформаторов напряжения:

S_∑2= ВА

Выбираем трансформаторы напряжения:

НОМ-10-66У2 с U_ном=10 кВ; S_2ном=75 ВА в классе точности 0,5

Трансформаторы напряжения соединены в звезду. Их мощность:

S_2ном.=3∙75=225 ВА>S_∑2=96,5ВА

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5. Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм² по условию механической прочности.

82