3.Выбор, расчёт и проверка шин, основных коммутационных аппаратов и измерительных трансформаторов для ру

К токоведущим частям электроустановок относятся сборные шины РУ различного напряжения, с их помощью производится соединение генераторов с силовыми трансформаторами и трансформаторами собственных нужд.

3.1. Выбор шин ору-110 кВ

Шины ОРУ-110 кВ выполняются гибкими проводами АС, АСУ, АСО сечением не менее 70 мм².

Сечение сборных шин q выбрано по условию:

, (25)

где – дополнительно допускаемый ток для шины данного сечения и материала, А;

– максимальный длительный ток нагрузки, А.

Максимальный длительный ток нагрузки найден по формуле:

, (26)

где – номинальная мощность понизительного трансформатора;

– коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, =1,5;

– номинальное напряжение на вводе подстанции.

Выбраны шины марки АС-70 на допускаемый ток 265 А.

, т. е.

Выбранные шины проверены на термическую устойчивость воздействию тока к.з. Для этого вычислено минимальное термически стойкое сечение:

, (27)

где – тепловой импульс к.з., кА²с;

C – функция, зависящая от перегрева. В данном случае принято C = 60.

Тепловой импульс к.з. определен по формуле:

, (28)

где – постоянная времени отключения цепи; принято =0,05 с.

,

где – собственное время отключения выключателя; =0,02 с;

– время действия релейной защиты; =0,1 с.

Условие термической стойкости:

(29)

где – выбранное сечение, мм².

Условие термической стойкости в данном случае удовлетворено:

.

Шины ру-10 кВ

Сечение шин выбирается по условию

где - дополнительно допускаемый ток для шины данного сечения и материала, А;

- максимальный длительный ток нагрузки, А.

Максимальный рабочий ток

(30)

А

Принимаем алюминиевые шины 4х30 мм², .

Выбранные шины проверяются на термическую устойчивость воздействию тока к.з. Минимальное термически стойкое сечение определяется следующей формулой:

где – тепловой импульс к.з., ;

С – функция, зависящая от перегрева.

Тепловой импульс к.з.

где – постоянная времени отключения цепи, с.

В нашем случае термическая устойчивость обеспечивается, т.к. выполняется условие:

Проверим выбранные шины на динамическую стойкость. Динамическая стойкость обеспечивается, если выполняется условие:

(31)

где – допустимое напряжение в материале шины,

– расчётное механическое напряжение.

Сила, действующая на шину

(32)

где l = 1 м – длина шины,

а = 0.5 м – расстояние между шинами.

Н

Изгибающий момент

(33)

.

Момент сопротивления сечения

(34)

где b – толщина шины, 0.004 м;

h – высота шины, 0.03 м.

Расчётное механическое напряжение

МПа.