Разработка оптимального варианта понизительной подстанции для электроснабжения промышленных и (стр. 6 из 18)
Все предохранители поставляются в комплекте с трансформаторами напряжения.
6.5 Выбор заземлителей нейтралей
Для заземления нейтралей силовых трансформаторов выбираем заземлители типа ЗОН – 110М – IУ1 (по таблице 5.6 [4]). Заземлители устанавливаются параллельно с вентильными разрядниками.
На заземлителях установлен привод ПРН – 11У1.
6.6 Выбор токоведущих частей
На проектируемой подстанции принимаем в открытой части жесткую ошиновку алюминиевыми шинами из сплава АД31. Соединение трансформаторов с жесткими шинами ОРУ, а также с КРУН выполняется сталеалюминевыми проводами марки АС. В КРУН применяется жесткая ошиновка.
Выбор жестких шин.
Выбор всех жестких шин, кроме сборных шин, осуществляется по экономической плотности тока.
Экономически целесообразное сечение шин:
(37)Где
рабочий ток, А; 
экономическая плотность тока, А/мм2 ( 
А/мм2 по таблице 1.3.36 [2]). 
(38)Произведем расчет для вводных шин в РУ – 10 кВ проектируемой подстанции.
кА; 
мм2.По сортаменту плоских шин (таблица 7.3 [4]) выбираем плоские однополосные шины (с установкой "плашмя") сечением
мм2 (640 мм2).Проверка на максимальный длительный ток нагрузки:
(39)Где
допустимый ток нагрузки, А (для шин выбранного сечения 
А по таблице 7.3 [4]).Для вводных шин
А (по таблице 6), поэтому это условие выполняется, так как 809 А < 1214 А.Проверка на термическую стойкость к токам КЗ:
(40)Где
минимально допустимое по нагреву токами КЗ сечение шины, мм2. 
(41)Где
температурный коэффициент, Ас1/2/мм2 (для алюминиевых шин 
Ас1/2/мм2 по таблице 1.15 [4]).Для вводных шин
кА2с (по таблице 6), тогда 
мм2.Это условие выполняется, так как 103,5 мм2 < 640 мм2.
Проверка на электродинамическую стойкость к токам КЗ:
(42)Где
допустимое механическое напряжение в шинах, МПа (для алюминиевых шин, выполненных из сплава АД31 
МПа по таблице 4.2 [1]); 
расчетное механическое напряжение в шинах, МПа. 
(43)Где
изгибающий момент, Н×м; 
момент сопротивления, м3. 
(44)Где
изгибающая сила, прикладываемая к единице длины, Н/м; 
расстояние между изоляторами, м (для КРУН 
м [1]). 
(45)Где
расстояние между осями фаз, м (для КРУН 
м [1]); 
коэффициент формы ( 
, так как расстояние между фазами меньше периметра сечения шины [1]).Для плоских шин
(46)Где
размеры шины, м.Для трубчатых шин
(47)Где
внешний и внутренний диаметры трубчатой шины, м.С учетом формул (45) – (48) формула (49) принимает следующий вид.
Для плоских шин:
(48)Для трубчатых шин:
(49) 
МПа.Это условие выполняется, так как 4,76 МПа < 75 МПа.
Все условия проверки выполняются, таким образом, выбранные шины могут быть установлены в РУ – 10 кВ проектируемой подстанции. Остальные шины (кроме сборных шин РУ) выбираются и проверяются аналогично. Результаты выбора и проверки сведены в таблицу 11.
Номинальные данные плоских шин приняты по таблице 7.3 [4], а для трубчатых шин по таблице 7.4 [4].
Выбор сборных шин осуществляется по максимальному рабочему току нагрузки по (44).
Произведем выбор и проверку для сборных шин РУ – 10 кВ.
Для них
А (таблица 6). Выбираем плоские однополосные алюминиевые шины с сечением 
мм2 (640 мм2), устанавливаемые "плашмя" для которых 
А.Проверка на термическую стойкость к токам КЗ по (40).
Для стороны 10 кВ
мм2 по таблице 12, поэтому это условие выполняется, так как 149,2 мм2 < 640 мм2.Проверка на электродинамическую стойкость к токам КЗ по (42).
МПа.Это условие выполняется, так как 4,76 МПа < 75 МПа.
Все условия проверки выполняются, следовательно, выбранные сборные шины могут быть установлены в РУ – 10 кВ.
Номинальные данные плоских шин приняты по таблице 7.3 [4].
Выбор гибких токоведущих частей
Выбор гибких токоведущих частей производится по экономической плотности тока по (37). Гибкие токоведущие части проверяются на максимальный длительный ток нагрузки по (39) и на термическую стойкость к токам КЗ по (40). На электродинамическую стойкость к токам КЗ гибкие токоведущие части проверяются только если
кА. Все токи КЗ, имеющие место на проектируемой подстанции, меньше 20 кА (таблица 5), поэтому проверку на электродинамическую стойкость к токам КЗ делать не будем.Выберем провода для соединения силовых трансформаторов и КРУН.
Для них
мм2 (таблица 12). По сортементу сталеалюминевых проводов (таблица 7.35 [4]) выбираем сталеалюминевый провод АС – 700/86 общим сечением: 
(50)Где
сечение алюминиевой части провода, мм2; 
сечение стального сердечника, мм2. 
мм2.Для данного провода допустимый ток
А (по таблице 7.35 [4]). Максимальный рабочий ток данного провода 
А, поэтому условие проверки на максимальный длительный ток нагрузки выполняется, так как 1180 А > 809 АРезультаты выбора и проверки гибких токоведущих частей представлены в таблице 12.
Таблица 11 – Результаты выбора и проверки жестких шин
| Место установки | Назначение | Расчетные данные | Номинальные данные шин | |||||||||
 А |  А |  мм2 |  мм2 |  МПа | Профиль | Способ установки |  мм2 | Размеры шин, мм2 |  А |  МПа | ||
| РУ -10 кВ | Ввод | 320 | 809 | 715 | 103,5 | 4,76 | Плоские однополюсные | Плашмя | 640 | 80´8 | 1214 | 90 |
| Ответвление к фидерам | 184 | 257 | 167 | 38,06 | 160 | 40´4 | 442 | |||||
| 39 | 55 | 36 | ||||||||||
| 31 | 44 | 29 | ||||||||||
| 36 | 51 | 33 | ||||||||||
| РУ-110 кВ | Все шины | 30 | 74 | 119 | 54,91 | 70,56 | Трубча-тые | – | 134 | 30/27 | 500 | |
Таблица 12 – Результаты выбора и проверки гибких токоведущих частей