Электроснабжение сельского населенного пункта
- конструктивная
надбавка
трансформатора,
%.
Допустимая потеря напряжения в линии 0,38 кВ в максимальном режиме определяется по формуле
,
Vрег=5-1+0,081+0,243-5=-0,675 %, принимается стандартная регулируемая надбавка равная 0 %,
∆Uдоп=9-0,326-0,972+5-5-(-5)+(0)=12,701 %, что составляет 48,26 В.
14. Определение сечения проводов и фактических потерь напряжения, мощности и энергии в сетях 0,38 кВ
Сечения проводов ВЛ-0,38 кВ определяются по экономическим интервалам, или по допустимой потере напряжения по формулам, соответствующим конфигурации сети.
Сечения проводов магистрали по допустимой потере напряжения определяются по формуле
где g - удельная проводимость провода, (для алюминия g=32 Ом м /мм2);
DUдоп.а – активная составляющая допустимой потери напряжения, В;
Рi – активная мощность i-го участка сети, Вт;
Li – длина i-го участка сети, м;
Uном – номинальное напряжение сети, В.
Активная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле
,
где DUр – реактивная составляющая допустимой потери напряжения, В.
реактивная составляющая допустимой потери напряжения определяется по формуле
,
где Qi – реактивная мощность i-го участка сети, квар;
Li – длина i-го участка сети, км;
хо – удельное индуктивное сопротивление провода, Ом/км;
Uном – номинальное напряжение, кВ.
Участки принимаются для последовательной цепи от источника до расчетной точки.
Мощность конденсаторной батареи определяется по формуле
,
где Рр – расчетная мощность кВт;
– коэффициент
реактивной
мощности до
компенсации;
– оптимальный
коэффициент
реактивной
мощности.
Расчетная реактивная мощность после установки поперечной компенсации определяется по формуле
,
где Qp.дк. – расчетная реактивная мощность до компенсации.
Линия №1 ТП-6 - 352 + 352 - 113
∆Up= (0,299/0.38)Ч(2Ч0,025+0Ч0,016492)=0,039 В,
∆Uд.а.=48,259-0,039=48,22 В,
106492/586361,599=0,181
мм2.
Принимается алюминиевый провод сечением 16 мм2 марки AC-16.
∆Uф= ((3,6Ч1,8+2Ч0,299Ч25)/380+((1Ч1,8+0Ч0,299Ч16,492)/380)=0,543 В,
∆U%ф= (0,543/380)Ч100=0,143 %.
Линия №2 ТП-6 - 512 + 512 - 155
∆Up= (0,299/0.38)Ч(12Ч0,1822+12Ч0,240185)=4,001 В,
∆Uд.а= 48,259-4,001=44,258 В,
10996925/538182,757=20,433
мм2.
Принимается алюминиевый провод сечением 25 мм2 марки AC-25.
∆Uф=((27,399Ч1,139+12Ч0,299Ч182,2)/380+((25Ч1,139+12Ч0,299Ч240,185)/ /380)=36,992 В,
∆U%ф= (36,992/380)Ч100=9,734 %.
Линия №3 ТП-6 - 142 + 142 - 545
∆Up= (0,299/0.38)Ч(23,6Ч0,275181+20Ч0,305163)=9,945 В,
∆Uд.а =48,259-9,945=38,314 В,
30338154/465904,953=65,116
мм2.
Принимается алюминиевый провод сечением 70 мм2 марки AC-70.
∆Uф=((54,799Ч0,411+23,6Ч0,299Ч275,181)/380+((50Ч0,411+20Ч0,299Ч305,163)/ /380)=42,838 В,
∆U%ф= (42,838/380)Ч100=11,273 %.
Линия №4 ТП-6 - 542 + 542 - 603
∆Up= (0,299/0.38)Ч(15,199Ч0,428122+0,32Ч0,15654)=5,177 В,
∆Uд.а =48,259-5,177=43,082 В,
15265120/523889,05=29,138
мм2.
Принимается алюминиевый провод сечением 35 мм2 марки AC-35.
∆Uд.а=((35,399Ч0,829+15,199Ч0,299Ч428,122)/380+((0,699Ч0,829+0,32Ч0,299Ч156,54)//380)=38,519 В,
∆U%ф= (38,519/380)Ч100=10,136 %.
Таблица 14. - Потери напряжения на элементах сети
| Элемент сети | Отклонение напряжения, % | |
| при 100% нагрузке | при 25% нагрузке | |
| Шины 35 кВ | 9 | 1 |
| Линия 35 кВ | -0,326 | -0,081 |
|
Трансформатор 35/0,4 кВ: потери напряжения надбавка конструктивная надбавка регулируемая |
-0,972 +5 0 |
-0,243 +2.5 0 |
| Линия 0,38 кВ | -10,136 | - |
| Допустимое отклонение напряжения | -5 | +5 |
Рисунок 14.1 - Диаграмма отклонения напряжения
Потери мощности и энергии в линиях 0,38 кВ определяются аналогично потерям мощности и энергии в высоковольтной линии, результаты расчётов указываются в таблице 14.2
Таблица 14.2 - Потери мощности и энергии в сети 0,38 кВ
|
Участок сети |
S, кВА |
Р, кВт |
I, А |
ro, Ом/км |
L, км |
DР, кВт |
Тм, час |
t, час |
DW, кВтч |
| ТП-6 - 352 | 4,118 | 3,6 | 6,257 | 1,8 | 0,025 | 0,005 | 1300 | 565,16 | 2,987 |
| 352 - 113 | 1 | 1 | 1,519 | 1,8 | 0,016492 | 0 | 1300 | 565,16 | 0,116 |
| ТП-6 - 512 | 29,912 | 27,399 | 45,448 | 1,139 | 0,1822 | 1,287 | 2200 | 1036,623 | 1334,258 |
| 512 - 155 | 27,73 | 25 | 42,133 | 1,139 | 0,240185 | 1,458 | 2200 | 1036,623 | 1511,669 |
| ТП-6 - 142 | 59,665 | 54,799 | 90,655 | 0,411 | 0,275181 | 2,795 | 2800 | 1429,772 | 3996,611 |
| 142 - 545 | 53,851 | 50 | 81,821 | 0,411 | 0,305163 | 2,525 | 2200 | 1036,623 | 2617,626 |
| ТП-6 - 542 | 38,525 | 35,399 | 58,534 | 0,829 | 0,428122 | 3,652 | 2200 | 1036,623 | 3786,325 |
| 542 - 603 | 0,769 | 0,699 | 1,169 | 0,829 | 0,15654 | 0 | 1300 | 565,16 | 0,301 |
| Итого | 1,628 | 11,724 | 13249,897 |
15. Расчёт сети по потере напряжения при пуске электродвигателя
Когда в сети работают короткозамкнутые асинхронные электродвигатели большой мощности, то после того, как сеть рассчитана по допустимым отклонения напряжения, её проверяют на кратковременные колебания напряжения при пуске электродвигателей. Известно, что пусковой ток асинхронного короткозамкнутого электродвигателя в 4…7 раз больше его номинального значения. Вследствие этого потеря напряжения в сети при пуске может в несколько раз превышать потерю напряжения на двигателе будет значительно ниже, чем в обычном режиме.
Однако в большинстве случаев электродвигатели запускают не слишком часто (несколько раз в час), продолжительность разбега двигателя невелика – до 10 с.
При пуске электродвигателей допускаются значительно большие понижения напряжения, чем при нормальной работе. Требуется только чтобы пусковой момент двигателя, был достаточен для преодоления момента сопротивления и, следовательно, двигатель мог нормально развернуться.
Потребитель 142 (цех консервов) имеет привод компрессора с электродвигателем 4А112М2Y3
Паспортные данные электродвигателя
Рном=7,5 кВт cosjном=0,88 КПД=0,875
lmax=2,799 lmin=1,8 lпуск=2
lкр=2 Rк.п=0,076 Хк.п=0,149
Sк=17 кI=7,5 lтр=1,199
Допустимое отклонение напряжения на зажимах двигателя определяются по формуле
,
dUдоп.д.=-(1-0,851)Ч100=-14,853 %
Параметры сети от подстанции до места установки электродвигателя определяются по формулам
,
,
rл=0,411Ч0,275=0,113 Ом,
xл=0,299Ч0,275=0,082 Ом.
Фактическое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя определяется по формуле
,
где δUд.д.пуск - отклонение напряжения на зажимах электродвигателя до пуска, %;
DUтр.пуск - потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателя, %;
ΔUЛ.0,38 пуск – потери напряжения в линии 0,38 кВ при пуске электродвигателя, %.
Потеря напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателя определяется по формуле
.
Мощность двигателя при пуске определяется по формуле
,
где КI – кратность пускового тока.
Коэффициент реактивной мощности при пуске определяется по формуле
.
Потеря напряжения в линии 0,38 кВ при пуске определяется
.
Заключением об успешности пуска электродвигателя является условие
Пусковой коэффициент реактивной мощности равен
Мощность асинхронного двигателя при пуске равна
Pд.пуск= (25,688Ч0,724)/0,77=24,186 кВт.
Потери напряжения в трансформаторе при пуске асинхронного электродвигателя равны
∆Uл 0,38пуск= (24,186Ч12,751)/400=0,771 %.
Потери напряжения в линии 0,38 кВ при пуске двигателя равны
∆Uл 0,38пуск= ((24186,873Ч(0,113+0,16))/(144400))Ч100%=4,592 %
Отклонение напряжения на зажимах электродвигателя до пуска
∆Uл 0,38пуск=11,273 %
Фактическое отклонение напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя при пуске составит
δUд.пус.ф.=-16,637 %.
Пуск двигателя состоится.
16. Расчёт токов короткого замыкания
По электрической сети и электрооборудованию в нормальном режиме работы протекают токи, допустимые для данной установки. При нарушении электрической плотности изоляции проводов или оборудования в электрической сети внезапно возникает аварийный режим короткого замыкания, вызывающий резкое увеличение токов, которые достигают огромных значений.
Значительные по величине токи короткою замыкания представляют большую опасность для элементов электрической сои и оборудования, так как они вызывают чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия. При выборе оборудования необходимо учесть эти два фактора для конкретной точки сети. Для расчета и согласования релейной защиты также требуются токи короткого замыкания.
Для расчетов токов короткого замыкания составляется расчетная схема и схема замещения которые представлены на рисунке 16.1 и рисунке 16.2.
Рисунок 16.1 - Расчётная схема для определения токов короткого замыкания.
Рисунок 16.2 - Схема замещения для определения токов короткого замыкания.
Расчет токов короткого замыкания и высоковольтной сети
Токи короткого замыкания в высоковольтной сети определяются в следующих точках: на шинах распределительной подстанции, на шинах высокого напряжения наиболее удаленной ТП и на шинах высокого напряжения расчетной ТП-6.
Токи короткого замыкания определяются методом относительных единиц. За основное напряжение принимается напряжение, равное Uосн.=1,05Uном
Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле
,
где Z – полное сопротивление до точки короткого замыкания, Ом.
,
где rл – активное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;
хл – реактивное сопротивление провода до точки короткого замыкания, Ом;
хсист – реактивное сопротивление системы, Ом.
,
Sк – мощность короткого замыкания на шинах высоковольтного напряжения, мВА.
Ток двухфазного короткого замыкания определяется по формуле
.
Ударный ток определяется по формуле
,
где куд – ударный коэффициент, который определяется по формуле
,
где Та – постоянная времени затухания определяется по формуле
Реактивние сопротивление системы Xсист = 5,923 Ом
В.В. линия № 1
Длина линии 5,385 км
Сопротивление линии Roл = 6,139 Ом
Сопротивление линии Xoл = 2,423 Ом
В.В. линия № 2
Длина линии 2 км
Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом
В.В. линия № 3
Длина линии 1,802 км
Сопротивление линии Roл = 3,244 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,811 Ом
В.В. линия № 4
Длина линии 5,099 км
Сопротивление линии Roл = 9,178 Ом
Сопротивление линии Xoл = 2,294 Ом
В.В. линия № 5
Длина линии 0,5 км
Сопротивление линии Roл = 0,9 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,225 Ом
В.В. линия № 6
Длина линии 2 км
Сопротивление линии Roл = 3,6 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,9 Ом
Н.В. линия № 1
Длина линии 41,492 м
Сопротивление линии Roл = 0,074 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,012 Ом
Н.В. линия № 2
Длина линии 422,385 м
Сопротивление линии Roл = 0,481 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,126 Ом
Н.В. линия № 3
Длина линии 580,345 м
Сопротивление линии Roл = 0,239 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,174 Ом
Н.В. линия № 4
Длина линии 584,663 м
Сопротивление линии Roл = 0,485 Ом
Сопротивление линии Xoл = 0,175 Ом
Сопротивление трансформатора Rтр = 0,002 Ом
Сопротивление трансформатора Xтр = 0,171 Ом
Расчёты ведутся для всех точек, результаты расчётов приведены в табл. 17.1
Расчет токов короткого замыкания в сети 0,38кВ
Токи короткого замыкания в сети 0,38 кВ определяются в следующих точках: на шинах 0,4 кВ ТП-6 и в конце каждой отходящей линии.
За основное напряжение принимается напряжение, равное Uосн=1,05Uном Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле, приведенной выше. Полное сопротивление участка сети определяется по формуле
,
где хтр – реактивное сопротивление трансформатора, Ом;
rтр – активное сопротивление трансформатора, Ом.
Реактивное сопротивление трансформатора определяется по формуле
,
где Uк.р.% – реактивная составляющая тока короткого замыкания, %; Sном. – мощность трансформатора 35/0,4 кВА.
Активное сопротивление трансформатора определяется по формуле
,
где Uк.а.% – активная составляющая тока короткого замыкания, %;
Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле
где zтр /3 – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, (табл. 29[1]);
zп – полное сопротивление петли фазного и пулевого провода, Ом.
где rФ – активное сопротивление фазного провода, Ом;
rN – активное сопротивление нулевого провода, Ом;
xФ – реактивное сопротивление фазного провода, Ом;
xN – реактивное сопротивление нулевого провода, Ом;
Расчёты ведутся для точек К4 и К5, результаты остальных расчётов приведены в таблице 16.1
Ik1(3)= 0,4/10,259 = 3,581
Ik1(2)= 0,866/3,581 = 3,102
Ik2(3)= 0,4/24,672 = 1,489
Ik2(2)= 0,866/1,489 = 1,289
Ik3(3)= 0,4/24,672 = 1,489
Ik3(2)= 0,866/1,489 = 1,289
Ik4(3)= 36,75/0,296 = 1,35
Ik4(2)= 0,866/1,35 = 1,169
Ik5(3)= 36,75/0,344 = 1,16
Ik5(2)= 0,866/1,16 = 1,005
Ik6(3)= 36,75/0,984 = 0,406
Ik6(2)= 0,866/0,406 = 0,352
Ik7(3)= 36,75/0,729 = 0,548
Ik7(2)= 0,866/0,548 = 0,474
Ik8(3)= 36,75/1,036 = 0,386
Ik8(2)= 0,866/0,386 = 0,334
Tak1 = 5,923/0 = 0
Kak1 = 1+exp(-0.01/0) = 1
iудk1 = 1.41*1*3,581 = 5,065
Tak2 = 9,471/3340,673 = 0,002
Kak2 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029
iудk2 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168
Tak3 = 9,471/3340,673 = 0,002
Kak3 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,029
iудk3 = 1.41*1,029*1,489 = 2,168
Tak4 = 0,171/0,747 = 0,228
Kak4 = 1+exp(-0.01/0,228) = 1,957
iудk4 = 1.41*1,957*1,35 = 3,737
Tak5 = 0,183/24,198 = 0,007
Kak5 = 1+exp(-0.01/0,007) = 1,267
iудk5 = 1.41*1,267*1,16 = 2,08
Tak6 = 0,297/151,944 = 0,001
Kak6 = 1+exp(-0.01/0,001) = 1,006
iудk6 = 1.41*1,006*0,406 = 0,578
Tak7 = 0,345/75,825 = 0,004
Kak7 = 1+exp(-0.01/0,004) = 1,111
iудk7 = 1.41*1,111*0,548 = 0,861
Tak8 = 0,346/153,122 = 0,002
Kak8 = 1+exp(-0.01/0,002) = 1,012
iудk8 = 1.41*1,012*0,386 = 0,552
Таблица 16.1- Результаты расчётов токов короткого замыкания
| Точка к.з. | r, Ом | х, Ом | Z, ом | Zп, Ом | Та | Куд | I(3) | I(2) | I(1) | iуд |
| K-1 | 0 | 5,923 | 5,923 | 0 | 0 | 1 | 3,581 | 3,102 | 0 | 5,065 |
| K-2 | 10,639 | 9,471 | 14,244 | 0 | 0,002 | 1,029 | 1,489 | 1,289 | 0 | 2,168 |
| K-3 | 10,639 | 9,471 | 14,244 | 0 | 0,002 | 1,029 | 1,489 | 1,289 | 0 | 2,168 |
| K-4 | 0,002 | 0,171 | 0,171 | 0 | 0,228 | 1,957 | 1,35 | 1,169 | 0 | 3,737 |
| K-5 | 0,077 | 0,183 | 0,198 | 0,151 | 0,007 | 1,267 | 1,16 | 1,005 | 0,561 | 2,08 |
| K-6 | 0,483 | 0,297 | 0,568 | 0,995 | 0,001 | 1,006 | 0,406 | 0,352 | 0,183 | 0,578 |
| K-7 | 0,241 | 0,345 | 0,421 | 0,591 | 0,004 | 1,111 | 0,548 | 0,474 | 0,271 | 0,861 |
| K-8 | 0,487 | 0,346 | 0,598 | 1,031 | 0,002 | 1,012 | 0,386 | 0,334 | 0,178 | 0,552 |
17. Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии
Согласно ПУЭ электрические аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению, проверяют на динамическую и термическую устойчивость. Ячейка питающей линии представляет собой комплектное распределительное устройство наружной или внутренней установки. КРУН комплектуется двумя разъединителями с короткозамыкателями (QS) для создания видимого разрыва цепи при проведении профилактических и ремонтных работ обслуживающим или оперативным персоналом, выключателем нагрузки (QF) и комплектом трансформаторов тока (ТА), которые служат для питания приборов релейной защиты и приборов учёта электрической энергии. Однолинейная упрощённая схема КРУН представлена на рис.
Рисунок 17.1 - Однолинейная упрощённая схема КРУН.
Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжения целесообразно составить таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные.
Таблица 17.1 - Сравнение исходных данных места установки, с параметрами выключателя, разъединителя, трансформатора тока
| Исходные данные места установки |
Параметры выключателя |
Параметры разъединителя |
Параметры Трансформатора тока |
| Тип ВП-35 | Тип РНД(З)-35/1000 | Тип ТПОЛ-35 | |
| Uном = 35 кВ | 35 кВ | 35 кВ | 35 кВ |
| Iном =24,106 А | 0,4 А | 1000 А | 400 А |
|
|
5 кА | - | - |
|
|
16 кА | 64 кА | 100 кА |
|
|
6,3 кА | 25 кА | 1,6 кА |
3,581 кА
5,065 кА
Как видно из таблицы 17.1 параметры всех выбранных аппаратов удовлетворяют предъявляемым требованиям.
18. Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции
Разъединитель QS1 выбирается по тем же условиям, что и разъединитель питающей линии:
тип РНД(З)-35/1000;
номинальный ток 1000 А;
номинальное напряжение 35 кВ;
амплитуда сквозного тока 64 кА;
ток термической стойкости 25 кА
Для защиты трансформатора с высокой стороны устанавливаются предохраните FU1 – FU3. Ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условию
А.
Принимается предохранители типа ПК-16 с током плавкой вставки 16 А.
Шины 0,4 кВ подключаются к трансформатору через рубильник QS2 типа Р2315 с номинальным током 600А.
Трансформаторы тока ТА1-ТА3 типа ТК20 служат для питания счётчика активной энергии СА4-И672.
Линия уличного освещения защищается предохранителями FU4-FU6, типа НПН-2 с номинальным током плавкой вставки 16А, управление уличным освещением осуществляется магнитным пускателем КМ типа ПМЛ.
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях производится исходя из следующих условий
, кс.з
= 1;
;
;
.
Линия №1 Максимальный ток – 6,257 А, ударный ток – 2,08 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 1005,036 А, однофазный ток короткого замыкания – 561,452 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2063 с током теплового расцепителя 8 А, током электромагнитного расцепителя 96, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 8 А>6,257 А;
2. 15 кА>2,08 кА;
3. 1005,036/96=10,469;
4. 561,452/96=5,848
Линия №2 Максимальный ток – 45,448 А, ударный ток – 0,578 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 352,013 А, однофазный ток короткого замыкания – 183,942 А. К установке принимается автоматический выключатель А3163 с номинальным током А, током теплового расцепителя 50 А, током электромагнитного расцепителя 500, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 50 А>45,448 А;
2. 15 кА>0,578 кА;
3. 352,013/500=0,704;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 2,816
4. 183,942/500=0,367
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 1,471 Следовательно все условия выполняются
Линия №3 Максимальный ток – 90,655 А, ударный ток – 0,861 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 474,812 А, однофазный ток короткого замыкания – 271,27 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2056 с номинальным током А, током теплового расцепителя 100 А, током электромагнитного расцепителя 1200, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 100 А>90,655 А;
2. 15 кА>0,861 кА;
3. 474,812/1200=0,395;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 1,582
4. 271,27/1200=0,226
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 0,904
Линия №4 Максимальный ток – 58,534 А, ударный ток – 0,552 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 334,351 А, однофазный ток короткого замыкания – 178,793 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2064 с номинальным током А, током теплового расцепителя 63 А, током электромагнитного расцепителя 756, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 63 А>58,534 А;
2. 15 кА>0,552 кА;
3. 334,351/756=0,442;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 1,769
4. 178,793/756=0,236
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 0,945 Следовательно все условия выполняются
19. Выбор устройств от перенапряжений
Защиту подстанций напряжением 20 – 35 кВ выбирают в зависимости от их мощности. Если мощность подстанции менее 630 кВА, на каждой ее системе шин устанавливают комплект вентильных разрядников, расположенных возможно близко к трансформаторам и присоединенных к заземляющему контуру подстанции кратчайшим путем. Кроме того, на расстоянии 150 – 200 м от подстанции на всех подходящих воздушных линиях монтируют комплекты трубчатых разрядников РТ-1 или заменяющих их защитных искровых промежутков ПЗ-1 (при токах короткого замыкания, меньших нижнего предела, гасящегося трубчатыми разрядниками). Сопротивление заземления этих разрядников РТ-1 или промежутков ПЗ-1 должно быть не более 10 Ом.
На питающих линиях для защиты разомкнутых разъединителей или выключателей у приемных порталов или у вводов в закрытое распределительные устройства дополнительно устанавливают трубчатые разрядники РТ-2 или защитные промежутки ПЗ-2, присоединяя их к заземляющему контуру подстанции. Подстанции мощностью 630 кВ-А и больше защищают так же, но дополнительно все воздушные линии передачи, подходящие к этим подстанциям на расстояние 150 – 200 м, При этом трубчатые разрядники РТ-1 или защитные промежутки ПЗ-1 устанавливают в начале подходов линий передачи, защищенных тросами. Протяженные молниеотводы заземляют на каждой опоре подходов, причем импульсные сопротивления заземлений должны быть не более 10 Ом. В начале подхода к заземлению опоры присоединяют трос и разрядник РТ-1 или промежуток ПЗ-1. В конце подхода трое к заземленному контуру подстанции не присоединяют, а обрывают на первой опоре от подстанции. При этом пролет (50 – 60 м), не защищенный тросом, должен перекрываться защитными зонами стержневых молниеотводов, устанавливаемых для защиты открытых подстанций такой мощности.
20. Расчёт контура заземления подстанции
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена, нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом за-землителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в не-, посредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом.
В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле
,
где bуг – ширина уголка, м;
р – удельное сопротивление грунта, Ом м;
1с. – длина стержня, м.
18,849Ч6,7=126,295
Ом
Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле
,
Число стержней на ТП без учета взаимного экранирования
,
Зная под, lод и а – расстояние между стержнями, по приложению П.1 [Л1] определяется коэффициент взаимного экранирования ηс.
Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП определяется по формуле
126,295/19,2=6,577Ом.
Сопротивление соединительной полосы вп = 40мм, длиной l = 33 м,
проложенной на глубине h = 0,5м с учетом коэффициента экранирования ηc
определяется по формуле
,
Ом,
расчетное сопротивление заземляющего устройства одиночного повторного заземлителя на ВЛ-0,38 кВ не должно превышать 30 Ом
,
Ом.