Выбор гибких шин для ОРУ 110 кВ

Выбор сечения гибких шин производят по экономической плотности тока:

q_эк = I_раб / j_эк,                                     (2.27)

 

где I_раб - длительный рабочий ток нормального режима (без перегрузок),A;

j эк - нормированная экономическая плотность тока, А/мм²(табл.4.1 [4]).

Как видно из результатов расчёта максимального режима, через шины ОРУ 110 кВ будет протекать ток I_раб = 390 А (см. приложение В).

q_эк = 362 / 1 = 362 мм².

 

Учитывая, что гибкие шины будут расположены в РУ открытого типа выберем по справочнику [2, с.428-430. табл.7.35] для каждой фазы шин сталеалюминиевые провода АС-400 с номинальным сечением 400 мм2, наружным диаметром d=27,8мм, допустимым током I_доп=835А.

Осуществим проверку проводов.

Проверка провода по длительно допустимому току. Осуществляется из условия нагрева:

I_{раб. макс} ≤ I_дл.доп,                                                   (2.28)

 

где I_{рабмакс} берем из результатов послеаварийного расчёта (см. приложение В).

I_{раб. макс} = 501 A ≤ I_дл.доп = 835 A.

Проверка на термическую стойкость при КЗ. Проверка производится при трехфазном КЗ и заключается в сравнении температуры проводов в момент отключения КЗ θ^о_к и допустимой температурой θ^о_доп [2, с. 17] (для сталеалюминиевых проводов это 200° С).

Для вычисления θ^о_к предварительно определим начальную температуру проводов:

θ^о_н = θ^о_ср + (θ^о_дл.доп – θ^о_ср.н )·(I_наиб / I_доп)²,                (2.29)

θ^о_н = 30^° + (70^° - 25^°)·(501 / 835)² = 46,2^°С

 

где θ^о_ср - температура воздуха (зададим θ⁰_ср = 30°С);

θ^о_ср.н - нормированная температура воздуха (25°);

θ^о_дл.доп - допустимая температура проводов в длительном режиме (70°).

Зная θ^о_н и материал провода по кривым для определения температуры нагрева проводников (кривая 4 на рис.1.1 справочника [2, с.19]) определим начальное значение удельного теплового импульса А_н = 0,4·10⁴ А²/мм⁴.

Конечное значение удельного теплового импульса определим по выражению:

А_к = А_к + В_{к расч} / q²                                                  (2.30)

А_к = 0,4·10⁴ + 4,102·10⁶ / 394² = 0,41·10⁴ A·c / мм⁴

 

Здесь q = 394 мм² - сечение провода АС-400 по алюминию;

В_{к расч} = 4,102 кА²·с - расчетный тепловой импульс от протекания

полного тока трехфазного КЗ на шинах (рассчитывался при проверке Q).

Зная А_к, по той же кривой определим конечную температуру

Qк = 48° < 200° = Q^о_доп. Таким образом, провода шин ОРУ 110 кВ удовлетворяют условию проверки по термической стойкости.

Проверка проводов фаз шин ОРУ 110 кВ на схлестывание. T. к. в нашем примере ток трехфазного КЗ на шинах менее 20 кА [4, с.233-235], I'' = 4,764 кА, то проверка на схлестывание не производится.

Проверка проводов одной фазы сборных шин по электротермическому взаимодействию. Эта проверка производится, если провод каждой фазы расщеплен на несколько проводов, а ударный ток трехфазного КЗ i⁽³⁾у≥50кА. Проверка сводится к определению расстояния между дистанционными распорками, которые закрепляют провода в фазе. В нашем случае эта проверка не нужна, т.к. фазные провода сборных шин не Расщеплены.

Проверка по условиям коронного разряда. В нашем случае эта проверка не производится, т.к. сечение выбранных проводов шин ОРУ 110 кВ больше минимально допустимого по условию коронирования [2, табл.1.18, с.20]. В противном случае проверку можно произвести, используя методику, описанную в учебнике [4, с.236-238].

Выбор ошиновки линии

Выбор сечения производится по экономической плотности q_эк, по формуле (2.27):

q_эк = 362 / 1 = 362 мм².

 

Выбираем для ошиновки сталеалюминиевый провод АС-400 с номинальным сечением 400 мм², наружным диаметром d=27,8 мм, допустимым током I_дл.доп = 835 А.

Осуществим проверку проводов.

Проверка провода по длительно допустимому току. Осуществляется по (2.28):

I_{раб. макс} = 501 A ≤ I_дл.доп = 835 A.

 

где I_{раб. макс} берем из результатов послеаварийного расчёта (см. приложение Д).

Так как при проверке ошиновки линии и гибких шин ОРУ 110 кВ I_{раб. макс} одинаковы, и выбранные провода тоже одинаковые, то выбранный Для ошиновки провод заведомо проходит проверку на термическую стойкость, схлестывание и коронирование.