2.4 Расчет линий ввода

Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечения проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям коронирования, механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определении сечения линии, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальны.

2.4.1 Определяем расчетный ток

(2.4.1)

,

где S_нт – номинальная мощность трансформатора, кВА; 1,4·S_нт – максимально возможная загрузка одного трансформатора, кВА; U₁ – напряжение ввода, кВ.

2.4.2 Определяем экономическую плотность тока

При Т_М = 7710 ч [1], табл. 1.3.36, стр. 36 j_эк = 1 А/мм²

2.4.3 Определяем экономически наивыгоднейшее сечение провода

(2.4.2)

2.4.4 Принимаем провод АС-150 с I_доп = 450 А [1], табл.1.3.29, стр. 31

2.4.5 Проверяем провод на длительно допустимый нагрев по условию

(2.4.3)

,

где I_доп – допустимый ток провода, А.

Т. к. условие выполняется, то выбранный провод при работе не перегреется свыше допустимой температуры 70^о С.

2.4.6 Определяем активное и индуктивное сопротивления 1 км линии

(2.4.4)

,

где 1000 – количество метров в 1 км; γ – удельная проводимость, для алюминия γ = 32 – 35 м/Ом·мм²; S – стандартное сечение выбранного провода, мм².

Для воздушных ЛЭП напряжением выше 1000 В индуктивное сопротивление принимается x₀ = 0,38 – 0,42 Ом/км. Принимаем x₀ = 0,4 Ом/км.

2

(2.4.5)

.4.7 Определяем реактивную мощность предприятия

,

где S_мак – полная максимальная мощность предприятия, кВА; sinφ = 0,414.

2

(2.4.6)

.4.8 Определяем активное сопротивление линии

,

где L – протяженность линии, км.

2

(2.4.7)

.4.9 Определяем индуктивное сопротивление линии

2.4.10 Определяем продольную составляющую падения напряжения

(2.4.8)

,

где Р – активная мощность предприятия, кВт; Q – реактивная мощность предприятия, квар; R – активное сопротивление линии, Ом; Х – индуктивное сопротивление линии, Ом; U_н – номинальное напряжение провода, кВ.

2.4.11 Определяем поперечную составляющую падения напряжения

(2.4.9)

2.4.12 Определяем расчетное падение напряжения

(2.4.10)

2.4.13 Переводим ΔU_рас в проценты

110000 В принимаем за 100 %, тогда

(2.4.11)

2.4.14 Проверяем выбранный провод по условиям минимальных потерь на корону [1], стр. 38

– минимально допустимое сечение

– номинальное сечение провода

Окончательно принимаем провод АС-150.

2.5 Выбор оборудования ру первичного напряжения

2.5.1 Выбор выключателей в ячейке ору

2.5.1.1 Выбираем выключатель ВВБМ-110Б-31,5/2000У1

2.5.1.2 Определяем номинальный ток данного выключателя

I_ном = 2000 А, [6], таблица 31.2, стр. 172

2.5.1.3 Определяем номинальное напряжение и напряжение установки данного выключателя

U_ном = 110 кВ, [6], таблица 31.2, стр. 172

U_уст = 110 кВ

2.5.1.4 Определяем номинальный ток отключения и ток короткого замыкания

I_откл = 31,5 кА, [6], таблица 31.2, стр. 172

I_к = 12,2 кА

2

(2.5.1)

.5.1.5 Определяем номинальную мощность отключения

2.5.1.6 Определяем ток динамического действия и ток ударный

i_дин = 90 кА, [6], таблица 31.2, стр. 172

i_у = 31,11 кА

2.5.1.7 Определяем расчетный предельный ток термической стойкости

(2.5.2)

,

где t_в – время отключения, t_в = 0,07 с, [6], таблица 31.2, стр. 172; t_з – время срабатывания защиты (в расчетах принимаем равным 0,1с), t – время термической стойкости, t =3 с, [6], таблица 31.2, стр. 172.

2.5.1.8 Сводим данные расчета в таблицу 2.5.1 для сравнения

Таблица 2.5.1

Расчетные данные	Каталожные данные
Iрас = 183,7 А <	Iном = 2000 А
Uуст = 110 кВ =	Uном = 110 кВ
Iк = 12,2 кА <	Iоткл = 31,5 кА
Sк = 2439,02 МВА <	Sоткл = 6274,35 МВА
iу = 31,11 кА <	iдин = 90 кА
It=3 = 2,9 кА <	It=3 = 35 кА

Так как расчетные данные не превышают каталожные, то выключатель выбран верно.

ВВБМ-110Б-31,5/2000У1 – выключатель воздушный баковый малогабаритный с номинальным напряжением 110 кВ и классом изоляции Б, с номинальным током отключения 31,5 кА, номинальным током 2000 А, для работы в районах с умеренным климатом и на открытом воздухе.

В установках 35 кВ и выше широко применяются воз­душные выключатели серии ВВБ, у которых контактная система расположена внутри металлического резервуара со сжатым воздухом, называемым дугогасительным моду­лем.

Выключатели на 110 кВ имеют один дугогасительный модуль 4 (рис. 2.5.1), изолированный от заземленного шка­фа управления 6 с помощью фарфорового изолятора 5.

Внутри модуля имеются два главных и два вспомогатель­ных контакта. Главные контакты, отключающие основной ток, зашунтированы резисторами, встроенными внутрь ка­меры. Вспомогательные контакты разрывают ток, проходящий через резисторы после гашения дуги на главных кон­тактах. В отключенном положении равномерное распреде­ление напряжения по разрывам дугогасительной камеры обеспечивается делительными конденсаторами 2.

Внутри опорного изолятора проходят два изоляционных воздухопровода:

питающий 3, постоянно подающий воздух в дугогасительную камеру, и управляющий 7, воздействую­щий на дутьевой клапан выключателя.

Внутренние полости изолятора вентилируются сжатым воздухом под небольшим давлением, предотвращая кон­денсацию влаги. Продувка фиксируется указателем про­дувки 1.

Выключатель воздушный серии ВВБ

Рисунок 2.5.1

Достоинствами воздушных выключателей являются их взрыво- и пожаробезопасность, возможность создания серий из крупных узлов, пригодность для наружной и внут­ренней установки. Недостатки: сложность конструкции, высокая стоимость, необходимость компрессорной установ­ки, отсутствие встроенных трансформаторов тока.