 |
Проверка сборных жестких шин на трансформаторных подстанциях
|
|
|
|
В закрытых РУ‑10 кВ сборные шины выполнены жесткими алюминиевыми шинами.
Сборные жесткие шины проверяются по [14]
– по длительно допускаемому току:
, (1.28)
где Iдоп. – длительно допускаемый ток для проверяемого сечения, А;
Iр.max – максимальный рабочий ток сборных шин.
– по термической стойкости
, (1.29)
где q – проверяемое сечение, мм 
qmin – минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию её термической стойкости, мм ;
Вк – тепловой импульс тока короткого замыкания для характерной точки подстанции, кА 
;
С – коэффициент, 
Тепловой импульс тока короткого замыкания по [14] находим по формуле:
(1.30)
где Iк – ток короткого замыкания на шинах подстанции, кА;
– время протекания тока короткого замыкания, с;
Та – постоянная времени цепи короткого замыкания, с.
Находим время протекания тока короткого замыкания, с.,
, (1.31)
где tз – время срабатывания основной защиты, с;
tв – полное время отключения выключателя, с.
– по электродинамической стойкости
, (1.32)
Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах, проверяется по механическому напряжению 
, возникающему в них при коротком замыкании, МПа,
, (1.33)
где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, м;
а – расстояние между осями шин соседних фаз, м;
iу – ударный ток короткого замыкания, кА;
W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м 
.
Ударный ток короткого замыкания определяем по формуле
(1.34)
Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении плашмя определяем по формуле
|
|
|
, (1.35)
где в – толщина шины, м;
h – ширина шины, м;
– допустимое механическое напряжение в материале шин.
Пример расчета:
На ЦРП установлены шины размером 40х5.
Проверяем по длительно допускаемому току.
Для шин сечением 200 мм 
, выполненных из алюминиевого материала по [9] длительно допускаемый ток Iдоп.=513 А.
Максимальный расчетный ток сборных шин Iр.max=69,28 А
513А > 69,28 А.
Проверяем по термической стойкости:
Сечение шин q=200 мм ;
время протекания тока короткого замыкания tк=0,14 с.
Для распределительных сетей напряжением 10 кВ постоянная времени цепи короткого замыкания Та = 0,045 с.
Ток короткого замыкания Iк = 5,58 кА таблица (1.11)
Тепловой импульс тока короткого замыкания:
кА2с.
Согласно [12] для алюминиевых шин коэффициент С=88 
.
Минимально допустимое сечение токоведущей части
мм2.
Условие проверки 200 мм 
> 21 мм выполняется.
Проверяем по электродинамической стойкости:
Момент сопротивления шины:
м3.
Ударный ток короткого замыкания:
кА.
Механическое напряжение в материале шины при длине пролета l=1 м и расстоянии между шинами фаз а = 0,25 м
МПа.
Допустимое механическое напряжение в материале шин [12] 
что больше 
. Таким образом, по результатам расчетов видно, что шины, установленные на подстанции ЦРП удовлетворяют условиям проверки.
Аналогичные расчеты для остальных подстанций приводим в таблице 1.12.
Таблица 1.12 – Проверка сборных шин в распределительных сетях 10 кВ ст. Февральск
| Наименование подстанции | Тип токоведущих частей мм2 | Соотношение паспортных данных и расчетных данных | ||
| Iдоп. /Iр.max., А | q/qmin, мм2 |  , МПа
| ||
| ЦРП | А‑40х5 | 513/69,28 | 200/21 | 40/6,6 |
| ТП №16 «Склад ГСМ» | А‑40х5 | 513/69,28 | 200/17 | 40/40,2 |
| ТП №17 «Локомотивное депо» | А‑40х4 | 456/173 | 160/15 | 40/4,3 |
| ТП №18 «Котельная» | А‑60х6 | 827/69,28 | 360/15 | 40/1,2 |
| ТП №55 «2‑й подъем» | А‑40х4 | 456/43,3 | 160/22 | 40/8,3 |
| ТП №19 «Водозабор» | А‑40х5 | 513/28,3 | 200/16 | 40/3,9 |
| ТП №8 | А‑40х4 | 513/69,28 | 160/35 | 40/21,3 |
| ТП №5 | А‑40х4 | 456/109 | 160/49 | 40/31,3 |
| ТП №2 | А‑60х6 | 703/69 | 300/18 | 40/2,4 |
| ТП №20 «Очистные» | А‑40х4 | 456/43,3 | 160/18 | 40/5,7 |
| РППЦ-АБ | А‑30х4 | 347/70 | 120/28 | 40/25,3 |
|
|
|
По результатам расчетов видно, что сборные шины в распределительных сетях 10 кВ, полностью удовлетворяют паспортным данным.
|
|
|
