Выбор изоляторов.

В распределительных устройствах шины крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

1. по номинальному напряжению: U_уст<U_ном;

2. по допустимой нагрузке

F_расч<F_доп, где

F_расч – сила действующая на изолятор;

F_доп – допустимая сила действующая на головку изолятора, равная 0,6* F_разр;

F_разр – разрушающая нагрузка на изгиб.

При горизонтальном и вертикальном расположении изоляторов всех фаз.

Проходные изоляторы выбираются:

1. по напряжению: U_уст<U_ном;

2. по номинальному току: I_max<I_ном;

3. по расчетной нагрузке

Количество изоляторов определяется:

n=к_р* , где

к_р – кратность внутренней перегрузки напряжения (для расчетов принимается к_р=2,8;

Е_кр.к – средний микроразрядный коэффициент (для расчетов Е_кр.к=2,6 кВ/м);

Н – высота одного изолятора равна 13 сантиметров.

Выбор изоляторов на 220 кВ.

Определяем количество изоляторов в гирлянде.

U_{наиб.раб} = 1,1 * U_{раб.наиб} / = 1,1 *220 / = 142,3 кВ;

n=kp*U_наиб / E_mp*H =12 шт.

Согласно ПУЭ принимаю изоляторы марки ПС 16-Б, в количестве 12 изоляторов в гирлянде.

Выбор изоляторов на 110 кВ

U_{наиб.раб} = 1,1 * U_{раб.наиб} / =71,1

n=kp*U_наиб / E_mp*H=6 шт.

Согласно ПУЭ принимаю изоляторы марки ПФ 16-А, в количестве 6 изоляторов в гирлянде.

Выбор гибких шин.

Гибкие провода применяются для соединения блочных трансформа­торов

с ОРУ.

Провода линий электропередачи напряжением более 35 кВ, провода длин­ных связей блочных трансформаторов с ОРУ, гибкие токопроводы гене­раторного напряжения проверяются по экономической плотности тока:

где I_норм - ток нормального режима (без перегрузок);

J_э - нормированная плотность тока, А/мм² (табл. 9.1,[M]).

Проверка сечения на нагрев (по допустимому току) производится по:

Выбранное сечение проверяется на термическое дей­ствие тока КЗ по:

На электродинамическое действие тока КЗ проверяются гибкие шины РУ при I⁽³⁾_к  20 кА и провода ВЛ при i_y  50 кА.

Определяется усилие от длительного протекания тока двухфазного КЗ, Н/м,

где а - расстояние между фазами.

I⁽²⁾ - среднеквадратичное значение (за время прохождения) тока двухфазного КЗ.

С достаточной точностью для расчетов можно принять:

Подставляя эти величины, получаем усилие, Н/м,

Определяют силу тяжести 1 м токопровода с учетом внутрифазных распорок, Н/м:

где т — масса 1 м токопровода, кг.

где t_з - действительная выдержка времени защиты от токов КЗ; 0,05 — учитывает влияние апериодической составляющей.

Найденное значение b сравнивают с максимально допустимым:

где d, — диаметр токопровода;

a_доп — наименьшее допустимое расстояние в свету между соседними фазами в момент их наибольшего сближения. Для токопроводов генераторного напряжения а_доп = 0,2 м, для ОРУ согласно ПУЭ при 110 кВ - 0,45 м; 150 кВ - 0,6 м; 220 кВ - 0,95 м; 330 кВ - 1,4 м; 500 кВ - 2 м.

Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см,

где т — коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов т = 0,82); r₀ — радиус провода, см.

Напряженность электрического поля около поверхности нерасщеплен­ного провода определяется по выражению

где U - линейное напряжение, кВ; D_ср — среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз:

где D — расстояние между соседними фазами, см., определяется по таблице:

В распределительных устройствах 330 кВ и выше каждая фаза для уменьшения коронирования выполняется двумя, тремя или четырьмя прово­дами, т. е. применяются расщепленные провода. В отдельных слу­чаях расщепленные провода применяются также на линиях 220 кВ. Напря­женность электрического поля (максимальное значение) вокруг расщеплен­ных проводов, кВ/см,

Провода не будут коронировать, если наибольшая напряженность поля у поверхности любого провода не более 0,9Е₀. Таким образом, условие образования короны можно записать в виде