Выбор оборудования подстанции на НН

Выбор шин для ОРУ-10 кВ.

В закрытых РУ 6−10 кВ и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. Так как расчетный ток А, то применяются однои двухполосные шины.

мм2,.

где А/мм2 для Тmax=7008 ч.

Выбираем однополосные алюминиевые шины прямоугольного сечения 806 мм расположенные на ребро, окрашенные.

Проверка жестких шин.

1) По допустимому току на шины выбранного сечения.

АА.

2) Проверка сборных шин на термическую стойкость.

кА2с, Минимальное сечение по условию термической стойкости, вычисляют по формуле:

мм2,.

где С — постоянная для алюминиевых шин, принимаем по, Ас½/мм2. что меньше выбранного сечения 806 мм.

3) Проверка шин на механическую прочность.

Н, где — расстояние между соседними фазами; можно принять м.

Момент сопротивления прямоугольной шины расположенной на ребро относительно оси перпендикулярной действию усилия, м3, вычисляют по формуле:

м3,.

где h — высота однополосной шины прямоугольного сечения; см; b — ширина однополосной шины прямоугольного сечения; см.

Напряжение в материале однополосной шины прямоугольного сечения, возникающее при воздействии изгибающего момента, вычисляют по формуле:

МПа, где — длина пролета между опорными изоляторами вдоль шинной конструкции, м.

МПаМПа, следовательно, шины механически прочны.

Выбор кабелей на отходящих фидерах.

Кабели широко применяются в электроустановках. Потребители 6−10 кВ, как правило, получают питание по кабельным линиям, которые сначала прокладываются в кабельных туннелях в распределительном устройстве, а затем в земле (в траншеях). Для присоединений потребителей собственных нужд подстанций к соответствующим шинам также используются кабели 6 и 0,4 кВ. Эти кабели прокладываются в кабельных полуэтажах, кабельных туннелях, на металлических лотках, укрепленных на стенах и конструкциях здания или открытого распределительного устройства.

Выбор кабелей на отходящих фидерах НН.

Наибольший ток нормального режима А.

Выбираем кабель ААШв, кВ.

Рассчитаем экономическое сечение, по экономической лотности тока А/мм2:

мм2.

Принимаем трехжильный кабель 395 мм², сечением мм2, допустимой токовой нагрузкой А,.

Проверка кабелей на отходящих фидерах НН

1) Проверку кабелей на нагрев (по допустимому току) выполняют по формуле:

А

2) Для проверки кабеля по термической стойкости определяем тепловой импульс

кА2с, Минимальное сечение по условию термической стойкости, вычисляют по формуле:

мм2,.

Где С — постоянная для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, принимаем, Ас½/мм2.

Что меньше выбранного сечения 95 мм²;

Выбор проводов на отходящих фидерах СН Наибольший ток нормального режимаА.

Выбираем воздушные линии, кВ.

Рассчитаем экономическое сечение, по экономической плотности тока А/мм2:

мм2.

Принимаем АС 35/6,2, сечением мм2, допустимой токовой нагрузкой А.

Проверку кабелей на нагрев (по допустимому току) выполняют по формуле:

А Выбор ячеек КРУ — 10 кВ.

При напряжении 10 кВ в настоящее время наибольшее распространение получили комплектные распределительные устройства (КРУ) с вакуумными выключателями, благодаря своим достоинствам:

• — высокая износостойкость при коммутации номинальных токов и номинальных токов отключения;
• — широкий диапазон температур, в котором возможна работа вакуумной дугогасительной камеры;
• — полная взрыво и пожаробезопасность и возможность работы в агрессивных средах;
• — резкое снижение эксплутационных затрат;
• — повышенная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам вследствие малой массы и компактной конструкции аппарата;
• — произвольное рабочее положение и малые габариты, что позволяет создавать различные компоновки распределительных устройств (РУ);
• — бесшумность, чистота, удобство обслуживания, обусловленные малыми выделениями энергии в дуге и отсутствие выброса масла;
• — отсутствие загрязнений окружающей среды;
• — высокая надёжность и безопасность эксплуатации, сокращение времени на монтаж.

К недостаткам относится повышенный уровень коммутационных перенапряжений, что требует применения специальных технических средств и высокая цена.

В качестве распределительного устройства 10 кВ будем использовать закрытое КРУ заводского изготовления, состоящее из отдельных ячеек различного назначения.

Для комплектования КРУН-10 кВ выбираем малогабаритные ячейки.

КРУ СЭЩ-70, изготовляемые самарским заводом «Электрощит». Данные ячейки отвечают современным требованиям эксплуатации, имеют выкатные тележки с вакуумными выключателями, безопасный доступ к любому элементу КРУ СЭЩ-70.

В составе КРУ сери СЭЩ-70 входят вакуумные выключатели, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, разрядники, заземляющие ножи, сборные и соединительные шины, опорные и переходные изоляторы.

Выбор опорных изоляторов 10 кВ.

Опорные изоляторы предназначены для изоляции и крепления шин или токоведущих частей аппаратов на заземленных металлических или бетонных конструкциях, а также для крепления проводов воздушных линий на опорах.

Выбираем опорные изоляторы внутренней установки на напряжение кВ ИОС-10−3,75 УЗ, с минимальной разрушающей силой на изгиб Н, высота изолятора мм.

Проверка опорных изоляторов.

1) Проверим изоляторы по допустимой нагрузке Максимальную силу, действующую на изгиб, при горизонтальном или вертикальном расположении изоляторов всех фаз вычисляют по формуле:

Н, Поправку на высоту жестких шин расположенных на ребро, вычисляют по формуле:

Разрушающую нагрузка на изгиб, вычисляют по формуле:

Н что меньше допустимого Н.

Выбор проходных изоляторов.

Проходные изоляторы предназначены для проведения проводника сквозь заземленные кожухи трансформаторов и аппаратов, стены и перекрытия зданий.

По наибольшему току, А выбираем проходные изоляторы на напряжение кВ ИП-10/1600−3000,У, ХЛ, Т2 с допустимым номинальным током А, с минимальной разрушающей силой на изгиб Н, длина изолятора мм.

Проверка проходных изоляторов.

Проверим изоляторы по допустимой нагрузке.

Максимальную силу, действующую на изгиб, вычисляют по формуле:

Н что меньше допустимого Н.

Выбор высоковольтных выключателей.

Выключатель — это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

Привод выключателя предназначен для операции включения, для удержания во включенном положении и для отключения выключателя.

Расчетные токи продолжительного режима принимаем:

А.

Расчетные токи КЗ принимаем:

А; кА;

кА2с.

Выбираем вакуумный выключатель типа ВВ/TEL-10−25/1600 У2, кВ, А, кА, кА, с, тип привода — встроенный электромагнитный.