Диплом. Целый диплом. Электрификация, включающая производство, распределение и применение электроэнергии во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве и в быту, основа нормального функционирования и развития человеческого общества
 Скачать 0.69 Mb.
|
|
Выбор плавких ставок предохранителей для защиты трансформаторов ПС 10/0,4кВ и проверка селективности их защиты на ступенях 10 и 0,38кВ Номинальный ток плавкой вставки предохранителей ПТК, устанавливаемых на стороне 10 кВ, выбирают по условию отстройки об бросков намагничивающего тока. Для трансформаторов 10/0,4 кВ с Sн=160 кВА, номинальный ток плавкой вставки составляет 20 А, а для трансформаторов с Sн =250 кВА – 25 А. Затем проверяют выбранную вставку на селективность при отключении автоматов на стороне 0,38 кВ. Селективность будет обеспечена, если при к.з. за автоматом последует его отключение (время срабатывания tкз) и только после его отказа со ступенью селективности Δt произойдет плавление вставки. Селективность будет обеспечена, если время плавления вставки tв:  где Кп=0,9 - коэффициент приведения каталожного времени плавления вставки ко времени ее разогрева. Полное время срабатывания автомата с учетом разброса его характеристики tк.з =0,03 с, ступень селективности примем Δt = 0,5 с.  Ток при трехфазном к.з. за автоматом для трансформатора с Sн =100 кВА составляет:  а для трансформатора мощностью Sн=160 кВА:  Соответственно на стороне 10 кВ токи составят:   По амперсекундным характеристикам плавких вставок предохранителей ПТК для плавкой вставки с Iн=20 А при токе 122,2 А время плавления составляет 0,5 с и tв >0,5 с. Для вставки с 1= 25 А при токе 195,5 А время плавления также составляет 0,5 с. Таким образом и для трансформатора 160 кВА, и 250 кВА селективность соблюдается. Так же с целью обеспечения надежности электроснабжения потребителей в соответствии с магистральным принципом сооружения BЛ магистраль ВЛ 10 кВ выполнена проводами АС 70, а все ВЛ 0,38кВ - проводами сечением 95 мм2. 3.6 Выбор защиты от грозовых перенапряжений и расчет заземления на ПС 10/0,4 кВ Защита от грозовых перенапряжений Для защиты населения и животных от грозовых перенапряжений на всех ВЛ 0,38 кВ заземляются крюки или штыри фазных проводов, а также нулевой провод [6]. Сопротивления этих заземляющих устройств не более 30 Ом, а расстояния между ними не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40 и не более 100 м с числом грозовых часов в году более 40 (что имеет место для рассматриваемого населенного пункта). Кроме того, заземляющие устройства выполняются: на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школа, ясли и т.п.), или которые представляют большую хозяйственную ценность. Для рассматриваемого населенного пункта такими объектами являются школа, сельская амбулатория, баня, столовая, детские ясли-сад, административное здание, теплица зимне-весенняя, 4- квартирные дома, а также магазин; - на конечных опорах линий, имеющих ответвления к вводам. При этом наибольшее расстояние от соседнего защитного заземления этих же линий должно быть не более 100 м при числе грозовых часов от 10 до 40. Кроме того, в указанных местах устанавливаются низковольтные вентильные разрядники типа РВН. Для перечисленных выше заземляющих устройств используются заземляющие устройства повторных заземлений нулевого провода. Повторно заземления нулевого провода необходимы (в случае обрыва нулевого провода) для уменьшения напряжения на зануленных частях при замыкании на них за точной обрыва. Повторные заземления нулевого провода выполняют на концах магистралей и ответвлений BЛ длиной более 200 м, а также на вводах в здание, внутри которых зануляется оборудование. От электроприемников, расположенных вне здания и подлежащих занулению, до ближайшего повторного заземления или до заземления нейтрали трансформатора должно быть не более 100 м. Сопротивление каждого из повторных заземлений на ВЛ 0,38 кВ должно быть не более 30 Ом, а их общее сопротивление не более 10 Ом. В соответствии с изложенным выполняют следующее количество повторных заземлений (табл. № 16). Таблица 16 – Количество повторных заземлений
3.7 Расчет заземления на ПС Заземляющее устройство (ЗУ) ПС10/0,4кВ одновременно используют при напряжениях ниже и выше 1000 В. Поэтому согласно ПУЭ сопротивление ЗУ должно [7]:  где: I -расчетный ток замыкания на землю, А. Ток I определяется по формуле:  где Uн = 10кВ - номинальное напряжение; lв, lк км - длина соответственно воздушных линий и кабелей, электрически соединенных между собой (отходящих от общих шин). В нашем случае lк = 0, а общая длина воздушных линий 10 кВ, отходящих от ПС35/10кВ, составляет 255,2 км. Тогда:   К ЗУ на ПС10/0,4 кВ присоединяется и нейтраль трансформатора 10/0,4 кВ. Поэтому согласно ПУЭ, сопротивление этих ЗУ должно быть не более 4 Ом. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом использования естественных заземлителей (в нашем случае их нет), а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода BJI 0,38 кВ (количество BJI не менее двух). При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали трансформатора, должно быть не более 30 Ом (при линейном напряжении 380 В). Удельное сопротивление земли р более 100 Ом-м допускается увеличение этих норм в 0,01 р раз, но не более десятикратного. Выполним подробный расчет заземления ПС10/0,4 кВ № 1 с тремя отходящими линиями. Тогда число повторных заземлений нулевого провода (табл. № 15) равно 29, а их общее сопротивление 1,03 Ом. Таким образом, при учете повторных заземлений обеспечивается величина сопротивления ЗУ R<4 Ом. Однако, как уже отмечалось, в непосредственной близости от нейтрали трансформатора должен находиться заземлитель с сопротивлением не более 30 Ом (при удельном сопротивлении грунта, р<1000м-м). Так как 30 Ом>17,1 Ом (17,10м - предельная величина сопротивления ЗУ по величине тока замыкания на землю), то на ПС необходимо выполнить ЗУ с сопротивлением R<17,1Ом. Примем следующие исходные условия для расчета ЗУ. Заземляющие устройства выполняются в виде прямоугольного контура и горизонтально проложенной на глубине 0,8 м круглой стали диаметром 10 мм и из расположенных по этому контуру вертикальных стержней из угловой стали 40x40x4 мм длиной 1в = З м, отстоящих друг от друга на одинаковом расстоянии а=1в=3 м. Наш населенный пункт находится в третьей климатической зоне. Удельное сопротивление земли ρ=40 Ом-м. Расчетное значение удельного сопротивления грунта находим по формуле: ρρ=К∙ρ, где К - коэффициент сезона, Кв-1,5 для вертикальных заземлителей, Кг=2,2 - для горизонтальных заземлителей на глубине 0,8м [1]. Тогда расчетное значение удельного сопротивления грунта составит: ρρ=К∙ρ= 90 Ом-м для вертикальных стержней и рр=К∙р=132 Ом для горизонтальных заземлителей. Сопротивление одного стержня из угловой стали, верхний конец которого находится на глубине до 0,8 м, находим по формуле:  где l=lв - длина стержня, В - ширина полки уголка, м (В =40 мм = 0,04м). Тогда:  Ориентировочное число вертикальных стержней без учета их взаимного экранирования:  Однако со стороны входа на ПС для выравнивания потенциала должны располагаться 2 вертикальных стержня, причем пройти на территорию ПС можно как с одной стороны, так и с другой. Поэтому принимаем п=4. При п=4 и a/l= 1 коэффициент использования вертикальных стержней в замкнутом контуре ηв.к.= 0,5. Тогда результирующее сопротивление всех вертикальных стержней с учетом их взаимного экранирования:  Сопротивление горизонтального заземлителя длиной lг=п∙а=4∙3=12м:  lg =  где d - диаметр заземлителя, м; t - глубина заложения, м. Тогда:  Коэффициент использования горизонтального заземлителя в замкнутом контуре с 4 вертикальными стержнями при a/l= 1 составляет ηв.к.= 4,5. Тогда с учетом экранирования стержнями результирующее сопротивление горизонтального замкнутого контура:  Результирующее сопротивление всего ЗУ:  что соответствует условию R<17,1Ом. Аналогично выполняется расчет ЗУ для ПС № 2 и ПС № 3. |