7. Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного устройства.

Выбор аккумуляторной батареи заключается в определении типового номера батареи, состоящей из свинцово-кислотных аккумуляторов стационарного типа (СК), расчёте числа последовательно включённых элементов, выборе зарядно-подзарядного устройства (ЗПУ).

Аккумуляторные батареи применяются как автономный источник для питания оперативных цепей постоянного и для резервирования питания различных устройств и цепей тяговых подстанций.

Батареи включают по схеме без элементарного коммутатора с разным количеством элементов для питания цепей управления защиты.

Аккумуляторная батарея должна обеспечивать работу наиболее мощного привода выключателя подстанции после получасового разряда её током постоянной и аварийной нагрузки при отключенном подзарядном устройстве, а также работу аварийного освещения и устройств телемеханики и связи после двух часового разряда батареи.

В качестве подзарядных устройств применяют полупроводниковые выпрямители, подключаемые к сети переменного тока через трансформаторы, что исключает электрическую связь сетей постоянного и переменного тока.

n=U_m/U_подз

где: n - полное число элементов;

U_m – напряжение на шинах, кВ;

U_подз – напряжение подзарядного устройства, кВ.

n=230/2,15=107

Номер аккумулятора определяют исходя из расчётной разрядной ёмкости батареи и наибольшего тока при разряде.

где: I_пост – постоянный ток нагрузки,12А;

I_вр – временный ток нагрузки, 16 А.

Номер аккумулятора N ≥ 1,1Q_расч/Q₁

N ≥ I_р.мах/46

Из полученных значений выбираем наибольшее.

Наибольший ток при разряде аккумуляторной батареи.

I_р.мах=I_{дл.разр}+I_вкл.

I_{дл.разр}=18,5N

I_{дл.разр}=I_пост+I_ав

Где: I_вкл. – максимальный ток привода масляного выключателя РУ 35кВ.

I_{дл.разр} = 6+6+12=24 А.

N=1,1*48/18,5=2,85

N=(24+55)/46=1,717

Принимаем номер ск-2/1

Выбор подзарядного и зарядного преобразователей.

I_{подз.пр}=I_подз+I_ав

Где: I_{подз.пр} – ток подзарядного преобразователя, А.

I_подз=0,15N

I_подз=0,15*3=0,45 А

I_{подз.пр}=0,45+18=18,45А

Подзорядный преобразователь выбирают по току I_{подз.пр} и напряжению на шинахU_ш , выполняя следующие условия.

U_{зар.ном} ≥ 2,75n, B

где: U_{зар.ном} – номинальное напряжение зарядного преобразователя

U_{зар.ном} ≥ 2,75*107=294,25 В

Ток зарядного устройства: I_{зар.ном} ≥ 5N+I_пост

I_{зар.ном} ≥ 5*3+6=21 А

Выбираем зарядно-подзорядное устройство вазп-380/260-40/80, т.Е. Выполняются следующие условия

I_{зар.ном} ≥ 37 А

40 А ≥ 21 А

U_{зар.ном} ≥ 294,25 В

380 В ≥ 294,25 В

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)=0,665·3/(0,665+3)=0,544 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)

Условие R_{3 ;}

выполняется.

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.