34. Выбор места расположения питающих подстанций

Для определения места расположения ГПП, ЦРП и иногда цеховых ТП используют картограмму нагрузок, которую называют генплан, на котором изображена картина средней интенсивности распределения нагрузок приемников электроэнергии – окружностей в зависимости от мощности потребителя. Радиус окружности связывают с расчетной мощностью приемника, и значение его находят из условия равенства расчетной мощности площади круга.

Можно считать, что нагрузка НН равномерно распределена по площади цеха и тогда центр круга будет совпадать с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане.

Осветительную и силовую нагрузки приемников напряжением до 1 кВ следует показать в виде отдельных секторов внутри круга. Цифровые значения нагрузок приводятся в виде дроби рядом с кругом: в числителе указывают силовую нагрузку, а в знаменателе - осветительную.

Нагрузка приемников выше 1 кВ должна также показываться отдельным кругом. Так как точное местоположение этой нагрузки на плане цеха не указано в задании, то соответствующий ей центр круга следует показывать несколько смещенным относительно центра круга, соответствующего нагрузке напряжением до 1 кВ.

Радиусы кругов определяются по формуле , гдеР_рi - расчетная активная нагрузка i-го цеха, кВт; m - масштаб площади круга, кВт/мм² или кВт/см².

Осветительную нагрузку показывается в виде сектора внутри круга, угол которого находится из выражения: . Цифровые значения нагрузок приводятся в виде дроби с кругом: в числителе указывается силовая нагрузка, а в знаменателе– осветительная.

Для определения местоположения ГПП определяется центр электрических нагрузок предприятия. Координаты центра определяются по выражениям: ,, гдеP_pi - расчетная нагрузка до и выше 1000 В i-го цеха, кВт; X_i, Y_i - координаты центра нагрузок до и выше 1000 В i-го цеха, м.

35. Выбор режима нейтрали. Расчет заземляющих устройств

Выбор режима нейтрали электроустановок напряжением до 1 кВ

Работают со всеми видами нейтрали. Основные критерии при выборе режима – экономичность, надежность, электробезопасность. Системы с изолированной нейтралью с наличием контроля изоляции экономичнее, чем системы с заземленной нейтралью. Всякое КЗ на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью ведет к отключению сети, т.е., к убыткам.

В системах с глухозаземленной нейтралью при прикосновении человека к токоведущим частям ток через тело равен: , где- фазное напряжение источника,- сопротивление тела и изолятора.

В системах с изолированной нейтралью ток через тело равен: , где- сопротивление изоляции фазы на землю.

В отсутствии КЗ на землю системы с изолированной нейтралью значительно безопаснее систем с заземленной нейтралью, при этом при повреждении изоляции с целью быстрейшего отключения применяют защиты нулевой последовательности.

В случае выбора нейтрали для спецустановок при наличии устройств контроля изоляции применяют установки с изолированной нейтралью, т.к. даже при малых токах 1фазного КЗ напряжение прикосновения может значительным и даже резко возрастать при возникновении двойного КЗ.

В пятипроводных системах питания переменного тока напряжением 127-220 или 220-380, 380-660 В заземление нейтрали и нейтрального проводника обязательно, т.к. сопротивление изоляции нейтрального провода значительно ниже, чем фазного и дефекты изоляции нейтрального проводника значительно труднее выявить из-за сложности контроля изоляции. Также при 1фазном КЗ нейтральный провод получает фазное напряжение.

Выбор режима нейтрали электроустановок напряжением выше 1 кВ

Работают в режиме с изолированной нейтралью, с глухозаземленной нейтралью, и реже – с заземлением через дугогасящий контур. Все эти установки разделяют на установки с малыми токами замыкания на землю (не более 500 А), и с большими токами (более 500 А).

В большинстве установки напряжением выше 1 кВ и малыми токами КЗ на землю работают с изолированной нейтралью, в нормальном режиме напряжение фаз на зажимах установки относительно земли симметрично и равны фазному напряжению. Увеличение напряжения неповрежденных фаз относительно земли до линейного напряжения при 1фазном КЗ требует повышения уровня изоляции, что ведет к затратам, а возможность возникновения 2хфазных КЗ при работе системы с 1фазным КЗ требует установки устройств контроля изоляции, что ведет к затратам. Уменьшение емкостных токов при 1фазном КЗ достигают применением компенсации путем включения специальных компенсирующих устройств (дугогасящая катушка). В этом случае дугогасящее устройство оказывается под фазным напряжением и через точку КЗ протекает емкостной и индуктивный токи. Поскольку эти токи отличаются друг от друга на 180⁰, в точке замыкания они компенсируют друг друга.

В системах напряжением выше 35 кВ, чаще всего, применяют глухое заземление нейтрали, т.е. установки работающие в таких сетях, имеют большие токи КЗ, поскольку поврежденная фаза оказывается короткозамкнутой на землю через нейтраль.

Для уменьшения токов КЗ заземляют нейтрали лишь трансформаторов, что позволяет уменьшить ток 1фазного КЗ до величины 3хфазного, определяющему отключающую способность самих выключателей.

Глухое заземление нейтрали электроустановок не только предупреждает возникновение в них перенапряжений, но также приводит к облегчению их изоляции, что ведет к нижению затрат.

В районах вечной мерзлоты и скалах системы с напряжением 110 кВ и выше выполняют без глухого заземлений нейтрали в связи с высоким удельным сопротивлением грунта и трудностью осуществления заземления.

Расчет заземляющих устройств

1. устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства

2. определяют сопротивление имеющегося естественного заземлителя

3. если сопротивление естественного заземлителя больше требуемой величины, определяют сопротивление искусственного заземлителя:

4. определяют расчетное удельное сопротивление грунта с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта, промерзание

5. на площади электроустановок размещают электроды заземлителя с учетом требованиям ПУЭ по величинам прикосновения и шага

6. если влияние соединительных полос не учитывают, то примерное число вертикальных заземлителей равно , где- общее сопротивление вертикальных электродов,- коэффициент использования вертикальных электродов.

7. при необходимости определяют сопротивление растеканию горизонтальных электродов

8. находят действительное сопротивление растеканию горизонтальных электродов с учетом взаимного экранирования горизонтальных и вертикальных электродов: , где- сопротивление горизонтальных электродов,- коэффициент использования горизонтальных электродов.

9. уточняют необходимое сопротивление растеканию вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов .

10. уточняют число вертикальных электродов с учетом коэффициента использования , где- коэффициент использования вертикальных электродов.

9