Реконструкция электроснабжения г Барнаула (стр. 11 из 21)

Определяем расчетные токи продолжительных режимов.

А (6.19)

Определяем максимальный ток с учетом коэффициента перезагрузки

А (6.20)

Выбираем сечение алюминиевых шин по допустимому току, так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции. принимаем двухполосные шины 2(60´10) мм²; I_доп = 2010 А.

По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят I_max= 1139 А < Iдоп = 2010 А.

Проверим шины на термическую стойкость по формуле

мм², что меньше принятого сечения.

Проверим шины на механическую прочность. Определим пролет l при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.

(6.21)

откуда

(6.22)

Если шины положены на ребро, а полосы в пакеты жестко связаны между собой, то по формуле:

J = 0,72b³h = 0,72 × 1 × 6 = 4,32 см⁴, (6.23)

тогда

(6.24)

м.

Если шины на изоляторах расположены плашмя, то

см⁴ (6.25)

м²

l < 1,22 м.

Этот вариант расположения шин на изоляторах позволяет увеличить длину пролета до 1,22 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов.

Принимаем расположение пакета шин плашмя, пролет 1,2 м, расстояние между фазами а=0,8 м.

Определяем расположение шин между прокладками по формуле:

(6.26)

(6.27)

где

= 7× 10⁶, модуль упругости материала шин;

см⁴ (6.28)

- коэффициент формы;

= 2b = 2 см.

Массу полосы m_п на 1 м определяем по сечению g, плотности материала шин (для алюминия 2,7 × 10³ кг/см³) и длине 100 см.

m_п = 2,7 × 10³ × 6× 1 × 100 = 1,62 кг/м,

тогда

м

м.

Принимаем меньшее значение

= 0,51 м, тогда число прокладок в пролете равно

(6.29)

принимаем

= 2.

При двух прокладках в пролете расчетный пролет равен

м (6.29)

Определяем силу взаимодействия между полосами по формуле:

Н/м (6.30)

где

= 10 мм.

Напряжение в материале полос определяем по формуле

МПа (6.31)

где

= момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия

см³ (6.32)

Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз определяем по формуле:

МПа (6.33)

где

- момент сопротивления пакета шин.

см³ (6.34)

МПа, что меньше s_доп = 75 МПа. Таким образом, шины механически прочны.

Выбираем опорные изоляторы ОФ-10-2000УЗ F_разр= 20000 Н. Сила, действующая на изолятор равна

(6.35)

где a – расстояние между осями полос

а = а_п = 26 = 2×0,01 = 0,02

- поправочный коэффициент на высоту шины, принимаем равным 1,03 ( ).

Н < 0,6F_разр = 0,6× 20000 = 12000 Н.

Проходной изолятор выбираем такого же типа.

7 Выбор трансформатора СН

Мощность трансформатора собственных нужд (СН) выбирается по нагрузкам собственных нужд с учетом коэффициента разновременности К_р. Мощность трансформаторов СН на подстанциях без постоянного дежурного персонала должна удовлетворять требованию

(7.1)

По установленной мощности определяем нагрузку собственных нужд. Расчет производим в табличной форме, данные заносим в таблицу 7.1.

Расчетная нагрузка при коэффициенте спроса R_c = 0,75

кВА (7.2)

при отключении одного трансформатора ТМ-63 кВА (приняли к установке два) второй будет загружен на 123,68/63 = 1,92 или 92%, что недопустимо. Принимаем к установке два трансформатора ТМ-100.

Загрузка в аварийном режиме 24%, что удовлетворяет требовании. ПУЭ.

Таблица 7.1 – Нагрузка собственных нужд подстанции

Вид потребителя	Установленная мощность		Cos j	Sin j	Нагрузка
	Единицы кВт	Всего кВт			Pуст, кВт	Qуст, квар
1	2	3	4	5	6	7
Охлаждение ТРДН-25000/110	-	2,5	0,85	0,62	29,6	2,12
Подогрев шкафов КРУ-10	1´4	44	1	0	44	-
Подогрев приводов разъединителей, отделителей, короткозамыкателей	0,6´8	48	1	0	4,8	-
Освещение и вентиляция ПС	7	7	1	0	7	-
Подогрев релейного шкафа	1´24	24	1	0	24	-
Отопление пункта управления	-	50	1	0	50
Отопление помещения для ремонтных бригад

8 Выбор защиты и автоматики

Трансформаторы подстанции подключены к ВЛ через выключатели, с помощью которых поврежденный трансформатор должен отключиться от сети в безтоковую паузу. Отключение осуществляется с помощью защиты трансформатора, реагирующей на к.з. в зоне ее действия, вызываемое отключением короткозамыкателя на стороне высшего напряжения трансформатора.