Выбор шин и ошиновки трансформаторов

Выбор шин на стороне 110 кв.

Согласно [6] в распределительных устройствах (РЗ) 35 кв и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АСС. В закрытых РЗ 6 кв ошиновка и сборные шины выполняются сборными алюминиевыми шинами.

Со стороны 110 кв система сборных шин выполняется гибкой — проводом марки АСС-150/24 с допустимым током в 450 А.

Избранные шины проверяются по нагреванию форсированным током, который составляет 113 А (п.п. 3.2.1), что меньше допустимого для них тока:

113 А < 450 А, итак, перегрева шин в послеаварийном режиме не будет.

Поскольку ток КЗ не превышает 20 ка, проверка на сплетание не ведется.

На термическое действие тока КЗ шины также не проверяются, поскольку их выполнено неизолированными проводами на открытом воздухе [6].

Проверим ошиновку по условиям коронования. Начальная критическая напряженность.

Для многожильных проводов m = 0,82, а расчётный радиус провода r0 = 0,86 см, тогда.

Напряженность вокруг провода.

где U — линейная напряжение, кВ;

Dср — среднее геометрическое расстояние между фазами, см.

При горизонтальном расположении фаз D = 3000 мм:

Dср = 1,26D = 1,26 300 = 378 см.

Тогда.

Провода не будут коронировать, если 1,07Е 0,9Е0;

1,0718,8 = 20,1 кВ 0,932,86 = 29,6 кВ.

Таким образом, провода АСС-150/24 по условиям коронирования проходят.

Выбор шин на стороне 35 кв.

Шины РЗ 35 кв также выполняем гибкими, проводом марки АСС-150/24 с допустимым током 450 А.

Проверяем шины по нагреву форсированным током, который составляет 336 А (п.п. 3.2.2), что меньше допустимого для них тока: 336 А < 450 А, итак, перегрева шин в послеаварийном режиме не будет.

Поскольку ток КЗ не превышает 20 ка, проверка на сплетание не ведется. На термическое действие тока КЗ шины также не проверяются, поскольку выполненные неизолированными проводами на открытом воздухе [6].

Проверим ошиновку по условиям коронования. Начальная критическая напряженность (п.п. 3.3.1) Е0 = 32,86 кв.

Напряженность вокруг провода при горизонтальном расположении фаз и Dср = 1,26D = 1,26 300 = 378 см.

Провода не будут коронировать, если 1,07Е 0,9Е0;

1,076,0 = 6,42 кВ 0,932,86 = 29,6 кВ.

Таким образом, провода АСС-150/24 по условиям коронования проходят.

Выбор ошиновки на стороне 6 кв.

Ошиновка РЗ 6 кв выполняется твердыми шинами и выбирается по экономической плотности тока при наибольшей нагрузке трансформатора SНН.max.

Выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения (25Ч3) мм с расчётным сечением 75 мм² и допустимым током 265 А. При горизонтальному розташуванні смуг припустимий струм зменшується до 0,94Iдоп, що складає 249,1 А.

С учётом перегрузочной способности трансформатора рабочий форсированный ток составляет Iр. ф = 1960 А, таким образом.

Iр.ф 0,94Iдоп, 1960 А 249,1 А, То есть, ошиновка будет перегреваться при отключении одного из трансформаторов. Поэтому выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения (100Ч8) мм с двумя полосами на фазу с допустимым током 2390 А. При горизонтальном размещении полос допустимый ток уменьшается до 2247 А.

Таким образом: Iр. ф 0,94Iдоп, 1960 А < 2247 А, тогда ошиновка не будет перегреваться при отключении одного из трансформаторов.

Проверяем шины на термическую стойкость. Тепловой импульс при трёхфазном КЗ Вк = 106,4 кА2с.

Определяем температуру шин до КЗ по формуле.

н = 0 + (доп — 0. ном)(Imax/Iдоп)2,.

где 0 — среднемесячная температура наиболее жаркого месяца, 0=30С;

0. ном — номинальна температура окружающей среды, 0. ном=25С;

доп — допустимая температура для алюминиевых шин, доп=70С, н = 30 + (70 — 25)(1960/2247)2 = 64,2С.

По кривой находим fн = 65С, тоді.

fк = fн + kBк/F2,.

где k = 1,5 410−2 — коэффициент для алюминиевых шин.

fк = 65 + 1,5 410−2106,4/(797Ч2)2 = 65С.

По той же кривой находим н = 70С, что значительно ниже допустимой для алюминиевых шин температуры при КЗ, равной 200С .

Для проверки шин на механическую прочность определим частоту собственных колебаний конструкции при расположении шин в горизонтальной плоскости:

где l — длина пролёта между изоляторами, l = 0,9 м,.

J — момент инерции шин, при горизонтальном расположении шин.

тогда.

Потому что f0 > 200 Гц, расчёт можно вести без учёта колебательного процесса в шинной конструкции.

Наибольшее удельное усилие при трёхфазном КЗ определяется из соотношения.

где, а — расстояние меежду фазами, принятое в РЗ 6 кВ равной 0,8 м,.

kф — коэффициент формы. Так как, а 2(b + h), то kф = 1;

f (3) =.

Равномерно распределенная сила f создаёт изгибающий момент.

Напряжения в материале шины, которое возникает при влиянии изгибающего момента, составляет расч = M/W,.

где W — момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия.

При горизонтальном размещении прямоугольных шин.

W = bh2/6 = 10 082/6 = 1067 см³,.

расч = 8,2/1067 = 0,01 МПа.

Для алюминиевых шин доп = 82,3 МПа (табл. 2.73 [ ]).

Поскольку расч < доп, 0,01 МПа < 82,3 МПа, шины механически крепкие.