Дипломная (вкр): Электроснабжение части Няндомского района Архангельской области

 - максимальный расчетный ток получасового максимума нагрузки, который имеет место быть при выходе из строя одной из двух цепей двухцепного токопровода и переключении всей нагрузки на оставшуюся в работе цепь, А.

Максимальный расчетный ток токопровода определяем по (8.1.3).

по номинальному напряжению:

- по электродинамической стойкости:

- по термической стойкости:

На стороне 10 кВ принимаем к установке закрытый трехфазный токопровод типа ТКС-10 кВ (Т - токопровод; К - круглый; С - симметричный). Производитель: ПАО "АБС ЗЭиМ Автоматизация" (г. Чебоксары).

Выбор токопровода 10 кВ представлен в таблице 19. [5]

Таблица 19 - Выбор токопровода 10 кВ

8.7 Выбор гибкой ошиновки ОРУ-110 и ОРУ-35 кВ и опорных изоляторов

Спуски и перемычки между оборудованием выполнены гибким неизолированным проводом марки АС.

Определим экономически целесообразное сечение проводника:

где  - экономическая плотность тока, А/мм2 ; [1]

 - расчетный длительный ток сети, А.

Расчетный длительный ток сети определяется по формуле:

где:  - сумма номинальной мощности потребителей, кВ;

 - коэффициент распределения нагрузки на шинах ( - при количестве присоединений менее пяти).

 - номинальное напряжение сети, кВ.

Для стороны 110 кВ экономически целесообразное сечение проводника будет равно:

Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного значения: . Однако, согласно ПУЭ, минимально допустимый диаметр провода для ВЛ-110 кВ по условиям короны - . Исходя из этого выбираем провод марки АС-70.

Аналогично определяем экономически целесообразное сечение проводника для стороны 35 кВ:

Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного значения: . Выбираем один провод марки АС-50.

Гибкая ошиновка ОРУ-110 и ОРУ-35 кВ выбираются по следующим условиям:

- по нагреву:

где:  - допустимый ток выбранного сечения провода, А.

Для 110 кВ:

Для 35 кВ:

проверка на термическую стойкость

Расчет по проверке гибкого неизолированного провода марки АС на термическую стойкость произведем согласно [11].

Расчет производим в следующей последовательности:

На рисунке 8.9 [11] выбираем кривую, соответствующую материалу проверяемого проводника, и с помощью этой кривой, исходя из начальной температуры проводника , находим значение величины  при этой температуре. В качестве начальной принята температура - , тогда:

Интеграл Джоуля  при расчетных условиях КЗ определяем по формуле:

где:  - трехфазный расчетный ток КЗ на линии, А;

 - время действия релейной защиты, с;

- эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Определим значение величины , соответствующее конечной температуре нагрева проводника, по формуле:

где: - площадь поперечного сечения проводника,

По найденному значению величины , используя выбранную кривую на рисунке 8.9 [11], определим температуру нагрева проводника к моменту отключения КЗ  и сравним ее с предельно допустимой температурой  (для сталеалюминевого провода ).

Термическая стойкость проводника обеспечивается, так как выполняется условие:

проверка сечения на электродинамическую стойкость при КЗ

Расчет по проверке гибкого неизолированного провода марки АС на электродинамическую стойкость произведем согласно [11].

При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость расчетными величинами являются максимальное тяжение и максимальное сближение проводников при КЗ.

Электродинамическая стойкость гибких проводников обеспечивается, если выполняются условия:

где  - допустимое тяжение в проводах, Н;

 - расстояние между проводниками фаз, м;

 - расчетное смещение проводников, м;

 - наименьшее допустимое расстояние между проводниками фаз при наибольшем рабочем напряжении, м;

 - радиус расщепления фазы, м.

При проверке гибких проводников на электродинамическую стойкость при КЗ, у которых провес превышает половину расстояния между фазами, определяют значение параметра :

где:  - начальное действующее значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ, кА;

 - расчетная продолжительность КЗ ();

 - расстояние между фазами ();

 - погонный вес провода (с учетом влияния гирлянд), Н/м;

 - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей электродинамической силы.

График  приведен в [11].

 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Если выполняется условие то расчет смещения проводников можно не проводить, так как опасности их чрезмерного сближения нет:

Для 110 кВ:

Для

Максимально возможное тяжение в проводнике  следует определять, полагая, что вся энергия, накопленная проводником во время КЗ, трансформируется в потенциальную энергию деформации растяжения при падении проводника после отключения тока КЗ, поднятого электродинамическими силами над исходным равновесным положением.

При этом  составляет:

где:  - модуль упругости ();

 - площадь поперечного сечения провода, м2;

 - энергия накопленная проводником, Дж;

 - тяжение (продольная сила) в проводнике до КЗ, H;

 - длина пролета, м.

Энергия накопленная проводником определяется по формуле:

где:  - масса провода в пролете, кг;

 - расчетная электродинамическая нагрузка на проводник при двухфазном КЗ, Н.

где:  - длина пролета, м.

где:  - провес провода посередине пролета ();

 - длина проводника в пролете, которую допускается принимать равной длине пролета, м.

Произведем расчет для гибкого проводника 110 кВ:

Для установки выбираем подвесные изоляторы типа ЛК 70/110-III УХЛ1 минимальная разрушающая нагрузка . Допустимая нагрузка на изолятор равна:

Аналогично произведем расчет для гибкого проводника 35 кВ:

Для установки выбираем подвесные изоляторы типа ЛК 70/35-III УХЛ1 минимальная разрушающая нагрузка . Допустимая нагрузка на изолятор равна:

проверка по условиям короны:

где:  - начальная критическая напряженность электрического поля, кВ/см;

 - напряженность электрического заряда около поверхности провода, кВ/см;

Начальная критическая напряженность электрического поля определяется по формуле:

где:  - коэффициент учитывающий шероховатость отверстия поверхности провода ();

 - радиус провода, см;

Напряженность электрического заряда около поверхности провода определяется по формуле:

где:  - линейное напряжение, кВ;