Все электрические аппараты, изоляторы, шины выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.
Выбор и проверка выключателей напряжением свыше 1 кВ
Выбор выключателей осуществляем исходя из условий:
Выбираемая и проверяемая величина | Обозначение | Формулы для выбора и проверки |
Номинальное напряжение, кВ | Uном.а | Uном.а ≥ Uном.у |
Номинальный ток, А | Iном.а | Iном.а ≥ Ip.max |
Номинальный ток отключения, кА | Iном.от | Iном.от ≥ Ip.от |
Номинальная мощность отключения, кВ-А | Sном.от | Sном.от ≥ S0.2 |
Допустимый ударный ток КЗ, кА | iдин | iдин ≥ I(3)у.расч |
Ток термической стойкости, кА | Iтc | It ≥ I∞ |
Выбираем для установки на ОРУ-35 кВ выключатели типа:
МКП-35-1000-25АУ1.
Uном.а = 35 кВ = Uном.у = 35 кВ; Iном.а = 100 А ≥ Ip.max = 97,01 А; Iном.от = 25 кА ≥ Ip.от = 6 кА; iдин = 64 кА ≥ I(3)у.расч = 39,2 кА; It = 25 кА ≥I∞ = 6 =2,54 кА. |
На стороне 6 кВ (на стороне потребителей поверхности) принимаем КРУ типа: КРУ2-10Э-27,50.
Uном.а = 6 кВ ≥ Uном.у = 6 кВ;
Iном.а = 1000 А ≥ ;
Iном.от = 20 кА ≥ Ip.от =4,4 кА;
iдин = 52 кА ≥ I(3)у.расч = 10,15 кА.
It = 24,3 кА ≥ I∞ = 3,9 = 1,76 кА.
Выбор и проверка разъединителей
Выбор разъединителей осуществляем исходя из условий:
Выбираемая и проверяемая величина | Обозначение | Формулы для выбора и проверки |
Номинальное напряжение, кВ | Uном.а | Uном.а ≥ Uном.у |
Длительный номинальный ток, А | Iном.а | Iном.а ≥ Ip.max |
Допустимый ударный ток КЗ, кА | iдин | iдин ≥ I(3)у.расч |
Ток термической стойкости, кА | Iтc | It ≥ I∞ |
Выбираем для установки на ОРУ-35 кВ разъединители типа РНД-35/1000.
Uном.а = 35 кВ ≥ Uном.у = 35 кВ; Iном.а = 1000 А ≥ ; iдин = 63 кА ≥ I(3)у.расч = 39,2 кА; It = 25 кА ≥I∞ = 6 =2,32 кА.. |
Выбор изоляторов и шин
Все изоляторы выбираются по номинальному напряжению, роду установки и допустимой механической нагрузки. Проходные изоляторы дополнительно выбирают по номинальному току, проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.
Определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:
где l - длина пролета между изоляторами, см; а- расстояние между шинами, см.
Выбираем опорный изолятор типа и О-6-3,75У3.
Uном.из = 6 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 3,75 кН ≥ 0,6∙F(3)р = 0,0604 кН. |
Выбираем проходной изолятор типа И П-10/1000-750У.
Uном.из = 10 кВ ≥ Uном.с = 6 кВ; F(3)доп = 750 ДаН ≥ F(3)р = 302 ДаН; Iном.а = 1000 А ≥ Ip.max = 566,38 А. |
Сечение шин выбирают по нагреву, длительным максимальным токам нагрузки и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ, а также на устойчивость к механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний.
Предварительно принимаем алюминиевые шины 60x6 однополосные.
Проверка на длительно допустимый ток:
≥ Ip.max =566,38 А,
где - поправочный коэффициент при расположении шин плашмя, принимается равным 0,95; - поправочный коэффициент для многополосных шин, принимаем равным 1 для однополосных шин; - поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды, отличной от +25°С (для t = +20°С, =1,15); - длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины = +70° С, температуре окружающей среды = +25° С.
Проверка на динамическую стойкость:
,
где - расчетное напряжение в шине; - допустимое напряжение в шине.
Порядок определения :
а) определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:
б) определим изгибающий момент (при числе пролётов больше двух):
;
в) определим момент сопротивления (при установке шин плашмя):
,
где b и h - соответственно толщина и ширина шины, см.
г) определяем расчетное сопротивление на изгиб:
.
Сравниваем полученное значение с допустимым: 19,38 < 360 (алюминий АТ).
Определим минимальное сечение шин по условию термической стойкости:
где α – термический коэффициент (для алюминия α = 11).
Шины подходят по условию на термическую стойкость:
Smin < S → 19,38 < 360 .