7. Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного устройства.

Выбор номера аккумуляторной батареи типа СК по длительному и кратковременному режимам работы при t_ав=2ч(длительность разряда при аварии).

Расчетный ток длительного разряда в аварийном режиме:

I_{дл.разр.}=I_пост+I_ав, (7.1)

где I_пост-ток постоянной длительной нагрузки, подключенной к АБ до возникновения аварийного режима в электроустановке;

I_ав- ток аварийной нагрузки

I_{дл.разр.}=9+16=25А_,

Расчетный ток кратковременного разряда:

I_{кр.раздр.}=I_{дл.разр}+I_вкл, (7.2)

где I_вкл- ток, потребителей при включении одного наиболее мощного выключателя(на 55кВ I_вкл=55А)

I_{кр.раздр.}=25+55=80А

Расчет емкости батареи:

Q_расч= I_{дл.разр}·t_ав=25·2=50А·ч (7.3)

Номер батареи выбирают по емкости, соответствующей току длительного разряда аварийного режима:

, (7.4)

где 1,1-коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи после нескольких лет эксплуатации;

Q_N=1- емкость единичного аккумулятора при длительном разряде, равной длительности аварии;

для СК-1 при t_ав=2, Q_N=1=22А·ч

N_{расч.дл} =1,1·50/22=2,5; принимаем N=3

Проверим по току кратковременного разряда:

I_{кр.раздр} т. е. N (7.5)

где 46N-кратковременно допускаемый разрядный ток аккумулятора СК-1, не вызывающий разрушения.

N_{расч.дл} =80/46=1,74; принимаем N=2

Окончательно СК-6.

• Полное число последовательных элементов батареи определяется наименьшим целесообразным напряжением разряда U_min одного элемента, принимаемого для СК-1 равным 1,95

n=U_ш/ U_min = U_ш/1.95, (7.6)

где U_ш- напряжение на шинах принимаемое 148 В для подстанции 110кВ и выше.

n=148/1,95=75,9=76

Число аккумуляторных элементов, нормально питающих шин при режиме постоянного подзаряда, определяют по напряжению подзаряда, принимаемому равным 2,15 В.

n_подз=U_ш/ U_подз = U_ш/2,15=148/2,15=68,8=69. (7.8)

• Мощность ЗПУ выбирают исходя из первого формовочного заряда батареи и одновременного питания постоянных потребителей.

Величина формовочного заряда зависит от номера батареи I_зар=3,75 N для СК-6.

Заряд считается законченным, если одновременное загообразие во всех банках и имеется установившиеся напряжение 2,15В.

Мощность ЗПУ:

Р_{расх.зпу}=U_зар·(I_зар+I_пост)=165,9·(3,75·6+12)=5723,5 Вт. (7.9)

Напряжение заряженного агрегата:

U_зар=n_шв·2,15+(2/3)=76·2,15+2,5=165,9 В. (7.10)

Номинальный ток ЗПУ должен удовлетворять условию:

(7.11)

I_н=3,75·6+12=34,5А

8. Расчет защитного заземляющего устройства.

В целях выравнивания электрического потенциала на территории тяговой подстанции на глубине t_Г = 0,5 - 0,7 м прокладывают продольные и поперечные горизонтальные заземлители и соединяют их между собой в заземляющую сетку.

Общая длина горизонтальных заземлителей:

(8.1)

Сопротивление заземляющего устройства с учетом естественных заземлителей .

R₃=R·R_e/(R+R_e)=2,12·3/(2,12+3)=1,24 Ом. (8.2)

где R=0,44 (8.3)

Условие R₃ 0,5Ом условие не выполнено.

Заземляющее устройство дополняется вертикальными заземлителями длиной l_В = 3 - 5 м.

Для снижения эффекта взаимного экранирования вертикальные заземлители следует размещать по периметру горизонтальной заземляющей сетки на расстоянии друг от друга. Число вертикальных заземлителей определяется выражением

(8.4)

(8.5)

где А – коэффициент, значение которого равно:

t_отн – относительная глубина погружения в землю вертикальных электродов:

. (8.6)

R

Условие R₃

выполнено.

При перекрытии изоляции в РУ-3,3 кВ ток к.з. достигает десятков килоампер. Ток к.з. стекает через заземляющее устройство в землю и через рельс по цепи отсоса возвращается на «минус» шину. Такой режим представляет опасность как для обслуживающего персонала, так и для подземных коммуникаций (кабели, трубы водоснабжения и канализации и др.). Иногда такое повреждение может длительно не устраняться со стороны данной или смежной подстанций, что особенно опасно. Поэтому с целью снижения капитальных затрат заземляющее устройство оборудуется специальной быстродействующей защитой, называемой земляной, отключающей подстанцию по постоянному току со всех сторон при перекрытии изоляции в РУ-3,3 кВ. При этом с мощностью короткозамыкателя контур заземления подстанции соединяется с рельсовым фидером, что приводит к увеличению тока к.з., так как из цепи к.з. исключается реактор.

Рисунок 10 − Принципиальная схема заземляющего устройства ТП

постоянного тока.