- •Введение
- •1. Структура курсового проекта (курсовой работы)
- •2. Задание на курсовой проект (курсовую работу)
- •3. Методические указания по выбору исходных данных
- •4. Методические указания по выполнению курсового проекта (курсовой работы)
- •4.1. Определение числа и мест расположения трансформаторных подстанций промышленных предприятий и потребителей сельского хозяйства
- •4.2. Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий
- •Для цеха № 1
- •4.3. Расчет электрических нагрузок сельскохозяйственных потребителей
- •4.4. Проектирование цехового электроснабжения
- •4.5. Расчет цеховых сетей
- •4.6. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций и подстанций сельскохозяйственных потребителей
- •4.7. Выбор сечений проводов воздушных линий
- •4.7.1. Выбор марок и сечений проводов вл 35–10 кВ
- •4.7.2. Выбор марок и сечений проводов вл 0,38 кВ
- •4.7.3. Выбор марок и сечений кабелей 0,38 кВ промышленных предприятий
- •4.9. Проверка сечения выбранных проводов воздушных линий и выбор жил кабелей по условию нагрева
- •4.10. Расчет глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей и определение пиковых нагрузок электроприемников
- •4.11. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ
- •4.11.1. Расчет начального значения периодической составляющей токов трехфазного короткого замыкания
- •4.11.2. Методы расчета несимметричных коротких замыканий. Составление схем замещения
- •4.11.3. Расчет токов однофазного короткого замыкания
- •4.11.6. Расчет ударного тока короткого замыкания
- •4.11.7. Учет сопротивления электрической дуги
- •4.12. Выбор и проверка выключателей и предохранителей напряжением выше 1 кВ
- •4.13. Защита сетей промышленных предприятий и сетей сельскохозяйственного назначения напряжением до 1 кВ
- •4.14. Грозозащитные и повторные заземления
- •4.15. Технико-экономические показатели
- •5. Примерное содержание и порядок выполнения курсового проекта (курсовой работы)
- •5.2. Проектирование цехового электроснабжения
- •5.4. Определение расчетных нагрузок тп-2 населенного пункта
- •5.5. Электрический расчет вл 10 кВ
- •5.5.1. Составление таблицы отклонений напряжений
- •5.5.2. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 10 кВ
- •Расчет нагрузок на участках вл 10 кВ
- •Электрический расчет сети 10 кВ
- •Электрический расчет кл-1 и кл-2 сети 0,38 кВ тп-1
- •5.6.2. Выбор количества и трасс вл 0,38 кВ сельского населенного пункта
- •5.6.3. Выбор сечений проводов и расчет потери напряжения в вл 0,38 кВ
- •Электрический расчет вл-2 сети 0,38 кВ
- •5.7. Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей
- •5.8. Расчет токов коротких замыканий
- •I. Расчет трехфазного к.З. В сети 10 кВ
- •II. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-1
- •Расчет однофазного к.З. В точке к-5
- •III. Расчет токов к.З. В сети 0,4 кВ от тп-2
- •Расчет токов коротких замыканий в сети 10 и 0,38 кВ
- •5.9.2. Выбор автоматов и предохранителей в сети 380 в. Проверка их чувствительности
- •Iу.Э. (1,25–1,35)Iпуск.Дв.
- •5.9.3. Выбор плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов тп 10/0,4 кВ. Проверка их селективности на ступени 10 и 0,38 кВ
- •Iпр.Ном Iрасч (дл.Доп); Iвс.Ном 3Iдл.Доп (расч);
- •5.10.2. Расчет заземления на тп-2 10/0,4 кВ населенного пункта
- •5.11. Определение технико-экономических показателей передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ населенного пункта
- •5.12. Заключение к курсовому проекту (курсовой работе)
- •Оглавление
4.14. Грозозащитные и повторные заземления
Размещение грозозащитных заземлений на ВЛ 0,38 кВ должно выполняться в соответствии с пунктом 2.4.26 ПУЭ [16]. В населенной местности с одно- и двухэтажной застройкой с неэкранированными трубами и высокими деревьями ВЛ-380/220 В должны иметь заземляющие устройства, предназначенные для защиты от грозовых перенапряжений. Сопротивление каждого из этих заземляющих устройств должно быть не более 30 Ом, а расстояния между ними не более 200 м для районов с числом грозовых часов в году до 40 ч и 100 м – для районов с числом грозовых часов в году более 40 ч. Кроме того, заземляющие устройства должны быть выполнены на опорах с ответвлениями к вводам в помещения, в которых может быть сосредоточено большое количество людей (школы, ясли, больницы и т. п.) или представляющие большую хозяйственную ценность (склады, мастерские, животноводческие помещения и пр.)
На конечных опорах линий 380/220 В, имеющих ответвления к вводам, наибольшее расстояние от соседнего защитного заземления должно быть не более 100 м для районов с числом грозовых часов в году от 10 до 40 и 50 м – для районов с числом грозовых часов в году более 40 ч. К указанным заземляющим устройствам должны быть присоединены крюки и штыри деревянных опор и арматура железобетонных опор. В сетях с глухо заземленной нейтралью для заземляющих устройств от атмосферных перенапряжений следует, по возможности, использовать заземляющие устройства повторных заземлений нулевого провода.
Для ВЛ 0,38 кВ необходимо также обеспечить повторные заземления нулевого провода. Общее сопротивление растеканию тока всех повторных заземлений нулевого провода каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при напряжении 380 В. При этом сопротивление растеканию тока заземлителя каждого из повторных заземлителей должно быть не более 30 Ом [12], [16].
Заземление ТП 35–10/0,4 кВ осуществляется прокладкой горизонтального замкнутого контура, к которому присоединяется заземляемое оборудование. Сопротивление этого контура не должно быть более 10 Ом [12], [16]. Кроме горизонтального контура в непосредственной близости от нейтрали трансформатора должен быть установлен искусственный вертикальный заземлитель, сопротивление которого не должно быть более 30 Ом [12], [16].
Общее сопротивление заземляющего устройства (Rз) для ТП, имеющего одновременно напряжение до 1 кВ и свыше 1 кВ, определяется из следующих условий:
Rз 125/Iзнз, Rз 4с/100, (49)
где Iзнз – ток замыкания на землю в сети свыше 1 кВ (с изолированной нейтралью), А; ρс – удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезона, ρс = ρkc (ρ – удельное сопротивление грунта, определяемое по табл. 48, kc – коэффициент сезонности, определяемый по табл. 49).
Таблица 48
Удельные сопротивления грунтов
Грунт |
Состояние влаги, % |
Удельное сопротивление грунта , Ом м |
|
Значения |
|||
предельные |
рекомендуемые |
||
Песок |
1020 сухой |
2001000 5000 |
700 5000 |
Супесок |
1020 |
150400 |
300 |
Суглинок |
30 20 10 |
40 65 200300 |
100 |
Глина |
40 20 10 |
8 33 100 |
60 |
Глина, смешанная с известняком и щебнем |
|
50200 |
150 |
Садовая земля |
|
40 |
40 |
Торф |
|
20 |
20 |
Чернозем |
60 20 Сухой |
10 80 200 |
200 |
Лес |
Сухой |
200400 |
300 |
Мергель, известняк, крупнозернистый песок с валунами |
Сухой |
10002000 |
2000 |
Таблица 49
Коэффициенты сезонности для электродов
в зависимости от климатической зоны
Климатическая зона |
Климатический признак зоны |
Коэффициент сезонности для электродов |
|||||
средняя многолетняя температура, С |
продолжительность замерзания вод, дн. |
длина вертикальных, м |
длина горизонтальных, м |
||||
2,5–3 |
5 |
10 |
50 |
||||
низшая (январь) |
высшая (июль) |
||||||
Архангельская и Кировская обл., Карелия и Республика Коми |
От –20 до –15 |
От +15 до +18 |
170190 |
1,65 |
1,35 |
5,5 |
4,4 |
Тюменская и Свердловская обл., Пермский край |
От –18 до –14 |
От +17 до +20 |
150170 |
1,55 |
1,30 |
4,5 |
4,0 |
Ленинградская, Вологодская и Московская обл. |
От –15 до –10 |
От +18 до +22 |
150 |
1,45 |
1,25 |
3,5 |
3,0 |
Смоленская, Курская и Белгородская обл. |
От –10 до 0 |
От +22 до +24 |
100 |
1,3 |
1,15 |
2,5 |
2,0 |
Ставропольский и Краснодарский край |
От 0 до +5 |
От +24 до +26 |
0 |
1,1 |
1,1 |
1,5 |
1,4 |
Общее сопротивление повторного заземлителя каждой отходящей от ТП ВЛ Rз.лин 10 Ом. Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль трансформатора, Rз.нейтр. тр-ра 4 Ом.
В курсовой работе рекомендуется провести расчет сопротивления заземляющего устройства ТП 10/0,4 кВ. Заземление ТП 10/0,4 кВ может быть обеспечено не одним лишь искусственным, но и естественным заземлителем, например свинцовыми оболочками кабелей или повторными заземлителями на ВЛ 0,38 кВ. Искусственный заземлитель может состоять из вертикальных электродов (стержневых заземлителей) и соединительной полосы.
Сопротивление стержневого заземлителя определяется по формулам
(50)
где l и d – длина и диаметр стержня, м; В – ширина полки уголка, м; l1 – глубина верхнего конца стержня, м.
Если при определении числа стержней (n) пренебречь их взаимным экранированием, тогда число стержневых заземлителей будет равно
n = Rст/Rз. (51)
Коэффициент взаимного экранирования (ср) зависит от числа стержней (п), их длины (l) и расстояния между ними (a) и определяется из графиков (рис. 5, а). Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей
Rрез.с = Rст/(nср). (52)
Рис. 5. Графики для определения коэффициентов экранирования
стержневых заземлителей (а) и полосы связи (б)
Сопротивление соединительной полосы (Rп) можно определить по формуле
(53)
где lп – длина всей соединительной полосы, м; b – ширина соединительной полосы (при круглом исполнении b = 2d, d – диаметр, м), tп – глубина заделки соединительной полосы, м; пк – коэффициент взаимного экранирования полосы (рис. 5, б).
Общее сопротивление заземлителя ТП 10/0,4 кВ (Rз.общ.ТП) определяется по формуле [12]
(54)
Общее сопротивление заземляющих устройств ТП 10/0,4 кВ (Rз.устр) с учетом повторного заземления отходящих от подстанции ВЛ 0,38 кВ определяется по формуле
(55)
где Rз.лин сопротивление заземления ВЛ 0,38 кВ.