2.6. Выбор токоведущих частей

В курсовом проекте необходимо выбрать сборные шины и ошиновку на высоком и низком напряжениях силовых трансформаторов и кабельные линии к распределительным пунктам.

Сечение проводников F, за исключением сборных шин и ошиновки, выбирают по экономической плотности тока, мм²,

, (2.12)

где I_расч – расчетный ток (длительный ток без учета перегрузки при авариях и ремонтах), А;

j_эк – экономическая плотность тока, зависящая от T_max и типа проводника, А/мм², принимается в соответствии с табл. П5.

Сечение, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного значения.

Выбранное сечение F должно удовлетворять условию проверки по допустимой токовой нагрузке (по нагреву):

, (2.13)

где I_{р форс} – максимальный длительный ток с учетом перегрузок при авариях и ремонтах, А;

I_доп – длительно допустимый ток по условию нагрева, зависящий от сечения и типа проводника, А, приведен в табл. П6 – П8.

Для цепей трансформаторов ток I_{р форс} определяется по максимальной перспективной нагрузке подстанции с учетом отключения одного из трансформаторов [3, 6].

Воздушные линии напряжением выше 35 кВ подлежат проверке по условиям короны. В курсовом проекте в качестве упрощения проверку по условиям короны можно не проводить, принимая сечение сталеалюминиевых проводов не ниже:

- для U = 110 кВ F = 70 мм²;

- для U = 220 кВ F = 240 мм².

Кабельные линии, сборные шины, ошиновка подлежат проверке на термическую стойкость.

Минимальное сечение проводника, отвечающее требованию термической стойкости, можно приближенно определить из выражения:

, (2.14)

где С – коэффициент, учитывающий материал проводника, (кА²с^1/2)/мм², приведен в табл. П13;

B_k – тепловой импульс квадратичного тока, кА²с^1/2, при удаленном к.з. определяемый по формуле:

, (2.15)

где t_откл – время отключения короткого замыкания, с,

, (2.16)

где t_рз max – максимальное время действия релейной защиты, с, принимается равным 1-2 с;

t_пв – полное время отключения выключателя, с, принимается по каталожным данным выключателя, защищающего данный проводник, приведенным в табл. П15,16.

Жесткие шины проверяют на электродинамическую стойкость. Подробно данная проверка приведена в литературе [1, 7, 8]. Сборные шины комплектных распределительных устройств на электродинамическую стойкость допускается не проверять. Расчетные характеристики проводов, кабелей и шин приведены в табл. П11-12.

2.7. Выбор электрических аппаратов

В курсовом проекте необходимо выбрать следующие электрические аппараты: выключатели РУ всех напряжений, разъединители, отделители, короткозамыкатели; разрядники или ограничители перенапряжения (ОПН); измерительные трансформаторы тока и напряжения.

2.7.1. Выбор выключателей

В РУ 6‑10 кВ рекомендуется использовать выключатели, встроенные в камеры комплектных распределительных устройств.

Согласно ГОСТу, в табл. 2.2 приведены условия выбора выключателя. В правой части графы «Условия выбора» приведены каталожные данные выключателя по табл. П15,16:

U_ном – номинальное напряжение, кВ;

I_ном – номинальный ток, А;

I_дин – ток электродинамической стойкости (действующее значение периодической составляющей), кА;

i_дин –ток электродинамической стойкости (наибольший пик), кА;

I_{н откл} – номинальный ток отключения, кА;

I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, с.

Номинальная асимметрия _ном, о.е., может быть определена по соотношению:

, (2.17)

либо принимается в зависимости от значения момента времени  по табл.П14.

Таблица 2.2 Условия выбора выключателя

Расчетные параметры	Условия выбора
Uуст, кВ
Iр форс, А
I”, кА
iу, кА
Iп , кА
, кА
Bk, кА^2с

На напряжении 110 кВ и выше проверку на термическую стойкость (по тепловому импульсу) можно не производить, так как оборудование на указанных напряжениях имеет мгновенную релейную защиту.

Момент времени , с, для которого определяются периодическая I_п  и апериодическая i_a  составляющие тока к.з., рассчитывается по формуле:

, (2.18)

где t_рз min – минимальное время срабатывания релейной защиты, принимается равным 0,01с;

t_пв – полное время отключения выключателя, с, принимается по табл. П15,16.

В левой части графы «Условия выбора» табл. 2.2 приведены расчетные величины, где U_уст – напряжение установки, кВ.

Периодическую составляющую тока к.з., кА, в курсовом проекте можно принять

. (2.19)

Апериодическая составляющая тока к.з., кА, рассчитывается по формуле:

. (2.20)