4.1. Выбор аккумуляторной батареи

Таблица 13

Потребители постоянного тока

Потребители		Число одновременно работающих	Ток одного потребителя, А	Нагрузка батареи, А
				Длительная	Кратковременная
1	2	3	4	5	6
Постоянно присоединенные приёмники	Лампы положения выключателей	21	0,065	1,37	--
	Держащие катушки ВАБ -49	10	0,5	5	--
	Устройства управления защиты	--	--	10	--
Приемники присоединённые при аварийном режиме	Устройства телеуправления и связи	--	1,4	1,4	--
	Аварийное освещение	--	10	--	--
	Привод ВМТ –110Б	--	--	--	70
ИТОГО:				17,77	70

Ток длительного разряда в аварийном режиме определён следующим образом:

I_{дл.разр} = I_пост + I_ав; (4.1)

I_{дл.разр} = 16,37+1,4=17,77 А.

Ток кратковременного разряда в аварийном режиме рассчитали по формуле:

I_{кр.разр} = I_{дл.разр} + I_вкл; (4.2)

I_{кр.разр} = 17,77+70=87,77 А.

Расчётная ёмкость батареи:

(4.3)

где t_ав – длительность разряда при аварии, t_ав=2ч.

Номер батареи по требуемой емкости:

(4.4)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий емкость батареи после нескольких лет эксплуатации;

Q_N=1 –емкость аккумулятора первого номера (при t_ав =2ч; Q_N=1 =22 А ч

Принимаем N = 2.

Номер батареи по току кратковременного разряда:

(4.5)

где 46 –кратковременный допустимый ток разряда аккумулятора первого номера.

Принимаем N =2.

Приняли аккумуляторную батарею типа СК-2. Число последовательно включённых элементов батареи, питающих шины включения (ШВ) напряжением U_шв =258 В в режиме подзарядки.

(4.6)

где U_подз – среднее напряжение элемента в режиме постоянного подзарядки.

Число элементов, питающих шины управления (ШУ) напряжением 230 В в режиме постоянной подзарядки.

(4.7)

4.2. Выбор зарядно – подзарядного устройства

Мощность ЗПУ – полупроводникового выпрямителя выбрали исходя из первого формовочного заряда батареи и одновременного питания постоянных потребителей.

Напряжение заряда ЗПУ:

U_зар = n_шв·2,15+2; (4.8)

U_зар =120·2,15+2=260 В.

Зарядный ток батареи:

I_зар = 5,25·N; (4.9)

I_зар = 5.25·2 = 10,5 А.

Расчётная мощность ЗПУ:

(4.10)

Приняли зарядно-подзарядный агрегат типа ВАЗП –380/260 –40/80, полностью удовлетворяющий техническим условиям.

I_н.ЗПУ > I_зар+I_пост ;

I_н.ЗПУ = 80 А

I_зар+I_пост = 10,5+17,77=28,3А;

80 А > 28,3 А.

U_н.ЗПУ = U_зар=260В;

Р_н.ЗПУ > Р_{расч.ЗПУ} ;

20,8 кВт > =7,4кВт

5. Расчёт контура заземления

Выбор и расчёт системы заземления тяговой подстанции производят, исходя из условии безопасности напряжения прикосновения. В момент прикосновения человека к заземлённому оборудованию, находящемуся под потенциалом, часть заземлителя шунтируется телом человека R_ч и сопротивлением растекания тока от ступней на землю R_с. На тело человека будет действовать напряжение:

U_ч = U_пр – U_с, (5.1)

где U_c = I_ч·R_c – падение напряжение в сопротивлении растеканию с двух ступней человека на землю.

Если принять ступню за диск радиусом 8см, то

(5.2)

где удельное сопротивление верхнего слоя земли, Ом м;

r –радиус ступни, м.

Ом м

Опасность поражения зависит от тока I_ч и длительности его протекания через тело человека. Зная допустимый ток I_чдоп, найдено допустимое напряжение прикосновения:

(5.3.)

где R_ч – сопротивление тела человека, принято R_ч 1000 Ом;

Заземляющее устройство, выполненное по нормам напряжения прикосновения должно обеспечить в любое время года ограничение U_пр до нормированного значения в пределах всей территории подстанции, а напряжение на заземляющем устройстве U_з должно быть не выше 10 кВ.

Сложный заземлитель заменяется расчётной квадратной моделью при условии равенства их площадей S, общей длины L горизонтальных проводников, глубины их заложения t, числа и длины вертикальных заземлителей. В реальных условиях удельное сопротивление грунта неодинаково по глубине. В расчётах многослойный грунт представлен двухслойным: верхний толщиной h₁ с удельным сопротивлением , нижний с удельным сопротивлением . Величины , ,h₁ приняты на основе замеров с учётом сезонного коэффициента k_с.

Расположение заземлителей

Рис.12.

Напряжение на заземлителе определяется по следующей формуле:

(5.4)

где k_n – коэффициент напряжения прикосновения; для сложных заземлителей определяется по формуле:

(5.5)

где l_в – длина вертикального заземлителя принята l_в =5 м;

L_Г – длина горизонтального заземлителя, м;

L_Г =7·55+12·30=745 м;

а – расстояние между вертикальными заземлителями, принято а = 5м;

S – площадь заземляющего устройства, принята S = 1650 м² при площади 30×55.

М – параметр, зависящий от / ; принято при / =5, М = 0,75;

– коэффициент, определяемый по сопротивлению человека R_ч и сопротивления растекания тока от ступеней R_с:

(5.6)

Условие U_з < 10 кВ выполнено.

Так как U_з=I_з·R_з, то сопротивление заземляющего устройства:

Общее сопротивление заземлителя:

где

Для / =5 , а/l_в =1.

Следовательно

L_в = l_в·n_в, (5.7)

где n_в – число вертикальных заземлителей.

,

L_в =5·32=160.

Найдём напряжение прикосновения:

, (5.8)