7.3.2. Вибір і перевірка на дію струмів кз електрообладнання низької напруги

Напруга мережі 6,3кВ.

Визначаю розрахунковий номінальний струм:

Згідно [7] ст.487-556 вибираємо високовольтний вимикач типу ВЭМ-6-2000/38,5 з приводом ПМ-113 ( =2000А, =100кА; =38,5кА):

- розєднувач типу РВО-6/1000 з приводом ПД-12У3;

- трансформатор струму ТНШ-0,66У3;

- трансформатор напруги типу НОЛ 08-6УТ2.

7.3.3. Вибір і перевірка збірних шин

Поперечний переріз збірних шин вибирається в довідниках по величині розрахункового струму.

Вибрані шини перевіряються на електричну динамічну і термічну дію струмів КЗ.

При розрахунковому струмі навантаження = 8248А та при ударному струмі 10000А. Шини встановлюють на ізолятори плавня, відстань між ізоляторами в прольоті l = 1300мм, відстань між фазами а = 450 мм з перерізом однієї полоси 250мм² . Визначаємо момент опору поперечного перерізу шин при розташуванні шин плавня:

Визначаємо розрахункову напругу в металі шин і перевіряємо шини на електродинамічну стійкість:

Оскільки для алюмінієвих шин , то шини із динамічно стійкі.

Перевіримо шини на термічну стійкість, для чого визначимо , користуючись формулою:

де: – час вимикання вимикача;

С=88 – для алюмінієвих шин.

Вибрані шини з поперечним перерізом 240мм² задовольняють умову термічної стійкості, оскільки

.

Виходячи з та , вибираю прохідні ізолятори типу П-6,3(1000-4250 на та з 4250Н([7], cт.482.

Розрахункове навантаження на прохідні ізолятори:

Вибрані ізолятори перевіряємо на 60% механічне навантаження дії струму КЗ:

;

.

Оскільки < 2550Н, то вибраний тип ізолятора витримує механічне навантаження дії струму КЗ.

Перевіряю вибраний кабель марки АСБ. На термічну стійкість до струмів КЗ по розрахунковому струму =12,6А визначаю мінімальний переріз кабеля:

де: С = 85 – для алюмінієвих жил.

Кабель марки АБС з перерізом 25мм² задовольняє умову термічної стійкості, оскільки . Кабель термічно стійкий.

7.4. Розрахунок релейного захисту силових трансформаторів підстанції, заземлюючого пристрою та захист підстанцій від перенапруг і грозових розрядів

7.4.1. Розрахунок заземлюючого пристрою підстанції

Всі металічні частини електроустановок, що нормально не знаходяться під напругою, а можуть попасти під напругу через пошкодження ізоляції повинні надійно заземлюватись. Заземлюють корпуси електричних машин, трансформаторів, апаратів, світильників; каркаси щитів, щитків, шаф, пультів управління; металеві конструкції лінії електропередач, підстанцій і розподільчих пристроїв; броню і металеві оболонки кабелів; сталеві труби електропроводок і т.п., а також вторинні обмотки вимірювальних трансформаторів.

Таке заземлення називається захисним і його метою є захист обслуговуючого персоналу від небезпечних напруг дотику.

Для захисту обладнання від пошкоджень ударами блискавки застосовується блискавкозахисне заземлення. Для виконання заземлення використовують природні і штучні заземлювачі.

Для захисту території електростанцій і підстанцій від крокової напруги разом з глибинними вертикальними електродами біля поверхні землі на глибині 0,5÷0,7 м прокладають горизонтальні стальні полоси, які під`єднують до вертикальних електродів. На ці полоси відбувається стікання електричного струму.

Розрахуємо заземлюючий пристрій для підстанції:

.

Природні заземлювачі відчутні. Для t=0,05с, знаходжу [8],ст.573.

При [8], ст.572, знаходжу = 0,36.

Визначаємо коефіцієнт напруги дотику, [8], с. 575

де: S – площа будівлі НС, 1583м².

де: – опір розтікання струму від ступенів, ;

– опір тіла людини .

Визначаємо довжину горизонтальних заземлювачів:

.

Визначаю напругу на заземлювачі, що є в межах норми (< 6,3кВ):

Знаходжу струм на заземлювачі для вищої напруги:

;

;

;

;

.

Визначаємо допустимий опір заземлюючого пристрою:

Визначаємо число ячейок на стороні квадрата розрахункової моделі заземлюючого пристрою:

Визначаємо довжину полос в розрахунковій моделі:

Визначаємо довжину сторін ячейок:

Визначаємо число вертикальних заземлювачів по периметру контура за умови а/св=1:

Приймаємо .

Загальна довжина вертикальних заземлювачів:

Визначаємо відносну глибину:

де: – глибина закладення, ;

Оскільки , то

Визначаємо відносну товщину шару:

Визначаємо , тоді відносний еквівалентний питомий опір:

.

Визначаємо загальний опір заземлювача:

Що менше .

Знаходимо напругу дотику:

,

що менше допустимого значення 500В, а отже захисне заземлення стійке.