2.7 Вибір високовольтного електрообладнання та іншої апаратури

Основним електрообладнанням на підстанції, яка обрана для живлення насосної є вимикач навантаження ВНП-17 з запобіжником ПК-10.Результати вибору заносимо в таблицю 2.5.

Таблиця 2.5 - Порівняння розрахункових і дійсних параметрів високовольтних апаратів

Розрахункові параметри			Параметри вимикача
Uном	10	кВ	U ном. вим.	10	кВ
Iном	144	кА	I ном. вим.	300	кА
Iк1	2,3	кА	I відкл.	12	кА
Іук1	5,85	кА	Іу.пред.	14	кА
Sк1	52	МВА	S відкл.	200	МВА
Iк1	2,3	кА	I відкл.пред.	20	кА

Інше обладнання та апаратура комплектної трансформаторної підстанції вибрані з урахуванням усіх режимів роботи при розробці трансформаторної підстанції проектною організацією.

Перевіряємо високовольтну кабельну лінію, яка використовується для живлення комплектної трансформаторної підстанції каналізаційної насосної станції, на стійкість струмів КЗ за формулою

Smin.= ,мм² (2.60)

де Ік - струм короткого замикання в точці К1, кА;

tф - фактичний час спрацювання системи захисту, с;

Ст - коефіцієнт, який залежить від температури і матеріалу провідника.

Фактичний час спрацювання системи захисту визначається за формулою

tф = tз.+tв, с (2.61)

де t - час спрацьовування релейного захисту, с;

tв. - повне час відключення запобіжника ПК-10, с.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.61), отримаємо

tф = 1,6+0,8 = 2,4 с.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.60), отримаємо

Smin.= = 41,9 мм².

Приймаємо остаточно переріз кабелю S =50 мм².

2.8 Розрахунок захисного заземлення підстанції

Визначаємо допустимий опір заземлюючого пристрою за формулою

Rз = , Ом (2.62)

де Із = 25 А - струм замикання на землю.

Лінійне напруга трифазного струму в мережі з глухо заземленою нейтраллю Un = 0,4 кВ.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.62), отримаємо

Rз = = 5 Ом.

Приймаємо Rз = 4 Ом, якщо розрахунковий питомий опір грунту, Ом м

Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту за формулою

, Ом м (2.63)

де - коефіцієнт сезонності, що враховує підвищений питомий опір грунту.

ρ – розрахунковий питомий опір гранту, Ом м

Значення визначається по таблиці 13.2 [4] (стор. 178)c урахуванням довжини вертикальних електродів, глибинизалягання їх в землю, вимірювання питомого опору грунту при нормальній вологості грунту, а також кліматичної зони. Для України приймаємо 3 кліматичну зону, середня - річна норма опадів 150 см, тривалість замерзання від 100 днів.

Приймаємо наступні вертикальні заземлювачі.

Вертикальний трубний заземлювачдовжиною lтр = 2,5 м тадiаметромтруби dтр = 0,04 м.

Рисунок 2.2 - Вертикальний трубний заземлювач

Вертикальний заземлювач має глибину залягання Н > 0,5 м.

Рисунок 2.3 - Розташування вертикального трубного заземлювача.

Н1 = Н + , м (2.64)

де Н - глибина залягання заземлювача, м;

l - довжина вертикального електрода, м.

Для глини при глибині залягання вiд 0 до 2м і довжині вертикального електрода l = 2,5м, = 1,3÷1,36. Приймаємо φ = 1,3

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.63) отримаємо

Ом м.

Якщо > 100 Ом м, то Rз = 0,01 Rз-10 Rз, але не більше Rз - 4 Ом, згідно з ПУЕ.

Вибираємо заземлювач, розміщений на поверхні землі і визначаємо опір розсіювання вертикального заземлювача за формулою

Rв = , Ом (2.65)

де - розрахунковий питомий опір грунту, Ом м;

l тр - довжина вертикального електрода, м;

dтр - ширина смуги зв'язку електродів, м.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.65), отримаємо

Rв = = 18,28, Ом.

Визначаємо відстань між вертикальними заземлювачами з умови

a = lтр(1…3), м;

a = 3 lтр = 3 2,5 = 7,5, м.

Визначаємо кількісь вертикальних заземлювачів за формулою

n = , (2.64)

де Р -розрахунковий питомий опір ґрунту , Ом м (Р = Ом м);

а - відстань між вертикальними заземлювачами, м.

n =

Визначення опору розсіювання горизонтального електрода - смуги зв'язку шириною S = 0,04 м, при поглибленні її в землю на глибину Н.

Рисунок 2.4 - Смуга зв'язку електродів

R= ,Ом (2.65)

де - питомий опір грунту;

Н - глибина залягання вертикального заземлювача;

b - ширина смуги електродів.

ln = P.

Смуга сталева перерізом 160 мм², шириною 40 мм, товщиною 4 мм,

Н = 0,8.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.65), отримаємо

R= =3,4 Ом.

Визначаємо по таблиці 13.4, 13.5 [4] (стор. 181) коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів ηв і смужки зв'язку ηп при розташуванні вертикальних заземлювачів по контуру ηв = 0,76; ηп = 0,56.

Визначаємо опір розсіювання контурного заземлення за формулою

Rk= , Ом (2.66)

де - розрахунковий питомий опір грунту, Ом м;

l тр - довжина вертикального електрода, м;

dтр - ширина смуги зв'язку електродів, м.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.66), отримаємо

Rk = =1,2 Ом< 4 Ом

Якщо Rк>Rз або Rк> з, тоді поміняти змінні a lтр, n ηв і ηп.Якщо при a/lтр = 1, Rк>Rз або Rк> з, тоді поміряти глибину закладання вертикального заземлювача Н>0.5 м.

Перевіряємо контурне заземлення по напрузі дотику. Контурне заземлення виконано у вигляді квадрата із сторонами А×В, периметр контуру дорівнює Р=2А+2В, м.

Напруга дотику визначається в контурі за формулою

Uпр = ά1 ά2 Iз Rк, В (2.67)

де ά1 - коефіцієнт напруги доторкання, який залежить від кількості поперечних паралельних смужок в контурі і розсіювання між ними;

ά2 - коефіцієнт напруги дотику ( ).

ά2 = (2.68)

де R2 - розрахункове електричне опір тіла людини (1000 Ом), Ом;

Rо - електричне опір взуття, Ом;

Rп. - електричний опір діелектрика, Ом.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.68), отримаємо

ά2 = = 0,05 Ом.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.67) отримаємо

Uпр = 3 0,05 25 1,2 = 4,5 В.

Заземлюючі пристрої пораховані і перевірені відповідно з вимогами.