Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Для распределительных устройств, напряжением выше 20 кВ применяют гибкие шины из провода АС. Сборные шины РУ–10 кВ выполняются жёсткими алюминиевыми шинами.

Выбор сборных шин и коротких кабельных вставок (кТСН) производится по условиям длительного (номинального) режима работы и устойчивости в режиме к.з. Расчёт производится по [3].

Результаты выбора сводим в таблицу 10. Гибкие шины и кабели не проверяют по экономической целесообразности.

Минимальное, по условию допустимой температуры нагрева в режиме к.з., сечение шины, мм²:

q_шин = ; (20)

где ½С½ = ½ ½– принимаем по [3] в зависимости от материала шины из ([4] с.49 табл.16) С=88; .

 

Пример расчёта для РУ–220 кВ:

Примем провод АС-240/39 и проведем его проверку:

1) по напряжению:

; (21)

2)по току:

; (22)

A;

3) по термической стойкости:

q _> q_МИН = мм² ; (23)

q=240 мм² > q_МИН = мм² ;

Для ЗРУ-10 кВ жесткие шины проверяются по тем же параметрам, что и шины 220 кВ плюс по динамической стойкости:

< , (24)

где a - расстояние между изоляторами фаз, принимаем равным 0,25 м; W-момент сопротивления шины; l - расстояние между изоляторами, принимается равным 1 м.

 

Для шин размером 100 * 8 мм, поставленных на ребро:

м³; (25)

тогда:

Мпа;

[s] – допустимое напряжение, зависящее от материала шины;

по [4] [s] = 75 МПа.

 

4) проверка гибких шин 220 кВ по условию коронирования.

Максимальные значения начальной критической напряженности электрического поля Е₀, кВ/см при котором возникает разряд в виде короны определяются по формуле:

Е₀ = 30,3 · m · (1 + 0,299 / ), (26)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, для многопроволочных проводов; m = 0,82,

r_пр – радиус провода, см; r_пр =0,675см,

 

Е₀ = 30,3 · 0,82 · (1 + 0,299 / ) = 33,89 кВ/см.

 

Напряженность электрического поля около поверхности провода определяется по формуле, кВ/см:

 

, (27)

где D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, D_ср= 400 cм ([4], с.49); U – линейное напряжение, кВ.

Расстояние между соседними фазами D, мм определяется по формуле:

 

D=1,26×D_ср , (28)

 

D=1,26×400=504 см.

 

 

 

Условие отсутствия коронирования выполняется, если:

 

, (29)

 

 

 

Результаты выбора шин для всех РУ сведены в табл.10.

 

Таблица 10. Выбор сечения сборных шин

Наимено	Тип	Длительный режим	Проверка по режиму к.з.
вание РУ	провода	Iк ³ Iр max ,А	принятое сечение q мм	qн ³ qмин,мм2	[s] > sрасч
РУ–220 кВ	AC-240/39	610>244,7		240>31,9	—
РУ–27,5 кВ	2*AC-240/39	1220>682	2*240	480>80,6	—
РУ–10 кВ	А-100*8	2390>1142,89		1600>120,2	75>30