пояснительная записка (1232688), страница 6
Текст из файла (страница 6)
3.8 Выбор питающего кабеля от ТСН до ЩСН
Сечение кабеля выбираем по допустимому току с учетом коэффициента прокладки кабеля:
где Iр – расчетный ток в линии; Кпр – снижающий коэффициент, учитывающий многослойную прокладку кабеля в коробах; Iдоп – допустимый ток кабеля.
Проверим кабель по потере напряжения, %:
где Iр – расчетный ток в линии, А; L – длина кабельной линии, м; rуд, xуд – активное и индуктивное сопротивление кабеля, МОм/м; Uср.НН –среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В.
Потери напряжения не должны превышать 5%.
Результаты выбора кабеля приведены в таблице 3.9
Таблица 3.9 – Выбор питающего кабеля
Место установки | Расчетные данные | Марка и сечение проводника | Каталожные данные | Потеря напряжения | ||||
Iр | l | rуд | xуд | Iдоп | ∆U | |||
ТСН | ЩСН | А | м | Мом/м | А | % | ||
156,3 | 142 | 0,28 | 0,0612 | ВВГнг 3х70+1х25 | 165 | 2,75 |
После произведенных расчетов предлагаем выбрать щит собственных нужд (ЩСН) для энергообъектов 0,4кВ серии ШНЭ8350. Щиты собственных нужд переменного тока предназначены для ввода и распределения электроэнергии 0,4кВ на электроподстанциях, электростанциях и промышленных предприятиях.
3.9 Выбор аккумуляторной батареи
Расчет емкости аккумуляторной батареи можно выполнить по разрядным таблицам для максимального значения тока нагрузки Imax и эквивалентного времени аварийного режима tэкв в соответствии с формулой:
где Iпост – приведенный установившейся ток аварийного режима, А; Тк –температурный коэффициент емкости, зависящий от минимально возможной температуры в аккумуляторном помещении (при температуре 20°С принимается равным 1); 0,8 – коэффициент емкости батареи в конце срока службы; tавар – время аварийного режима; Imax –максимальный суммарный ток.
Необходима батарея, которая может за 48, 6 минут выдать ток 40,7 А.
Предлагаем выбрать батарею типа 12VE50. Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи PowerSafe VE концерна EnerSys® отличаются высокими техническими характеристиками (относительно их массы и объёма), а также высокой гибкостью установки и нетребовательностью к техническому обслуживанию. Общий дизайн батарей PowerSafe VE, технические требования к материалам и конструкция позволяют с успехом использовать их для аварийного освещения и в коммунальной инфраструктуре.
Преимущества аккумуляторных батарей PowerSafe VE:
– Конструкция положительных электродов обеспечивает максимальный срок службы;
– Сепаратор - из микропористого стекловолокна с низким сопротивлением;
– Материал корпуса и крышки - ударопрочный пластик ABC (акрилонитрил-бутадиенстирол). Крышка приваривается к корпусу;
– Конструкция полюсных выводов - латунные вкладыши обеспечивают максимальную проводимость, а уплотнительные кольца -долгий срок службы;
– Саморегулирующийся клапан сброса давления предотвращает проникновение кислорода из атмосферы;
– В стандартную поставку входят также изолирующие колпачки для полюсных выводов, обеспечивающие безопасность.
Количество элементов в аккумуляторной батарее N можно определить исходя из максимального допустимого напряжения на шинах постоянного тока и напряжения подзаряда батареи (Uподз):
где Uподз = 2,27 В – напряжение постоянного подзаряда, при температуре 20°С.
Расчетное значение величины напряжения на аккумуляторной батарее к концу аварийного периода (при 1,9 В/элемент) будет составлять:
где 6 – количество элементов (2В) в одном аккумуляторе; N – количество аккумуляторов аккумуляторной батарее.
3.9 Выбор зарядно-выпрямительного устройства
Номинальный ток зарядного устройства рассчитывается, как сумма тока десятичасового разряда батареи и тока нагрузки в нормальном режиме:
I = Iпост + I10 часового разряда батареи, (3.33)
где I10 часового разряда батареи = 7,2 А.
I = 11,3 + 7,2 = 28,5 А
Выбираем зарядно-выпрямительное устройство типа НРТ 40. 220.ХЕТ с выходным током 40 А.
Применяются для питания нагрузки, а также заряда и подзаряда стационарных аккумуляторных батарей в системах постоянного оперативного тока электроподстанций.
Удобные, надежные, хорошо адаптируемые автоматические зарядно-выпрямительные устройства серий НРТ в сочетании с параллельно подключенными аккумуляторными батареями образуют системы для бесперебойного питания оборудования постоянным током. Устройства электропитания и заряда выполнены по принципу управляемого диодно-тиристорного преобразователя переменного напряжения в постоянное. Устройства имеют на входе трансформатор напряжения, на выходе – фильтр LC типа. Контроль фаз позволяет достигнуть высокой стабилизации напряжения на выходе с минимальными потерями. Заряд и подзаряд аккумуляторных батарей осуществляется при постоянном напряжении.
Зарядно-выпрямительные устройства серии НРТ используются в системах постоянного тока электростанций и распределительных подстанций объектов электроэнергетики, на тяговых подстанциях железных дорог, на объектах нефтегазового комплекса и промышленных предприятий.
4 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ
Существующая площадка ПС 110/35/10 кВ «Серышево-110» размещается в районе с обычными полевыми загрязнениями. Степень загрязнения атмосферы I с удельной длиной пути утечки на ОРУ-110 кВ не менее 1,6 см/кВ, на ОРУ-35 кВ не менее 1,9 см/кВ. В связи с этим категория исполнения изоляции вновь устанавливаемого оборудования принята II по ГОСТ 9920-89 «Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции».
Защита от перенапряжений выполняется по сторонам 35 кВ и 10 кВ существующими ограничителями перенапряжений, расположенными на ОРУ-35 кВ и КРУН-10 кВ, по стороне 110 кВ ограничителями перенапряжений, расположенными в цепях силового трансформатора и трансформаторов напряжений.
В районе расположения ПС «Серышево-110» продолжительность гроз в среднем за год от 20 до 40 часов.
Защита от прямых ударов молнии осуществляется при помощи существующих отдельно стоящего молниеотвода и молниеотводов, установленных на линейных порталах. Вновь устанавливаемое оборудование располагается в пределах существующей зоны молниезащиты.
Замена системы заземления ОРУ-110 кВ не предусмотрена.
Устанавливаемое оборудование присоединяется к существующему контуру заземления полосой 50х5 мм.
Заземление оборудования связи выполняется в соответствии с ГОСТ 464-79 «Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приема телевидения. Нормы сопротивления». Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и нормальной работы оборудования, все металлические части оборудования, металлоконструкции, которые могут оказаться под напряжением, при повреждении изоляции, заземляются путем подключения к общему контуру заземления подстанции.
Для рабочего заземления используется отдельная жила питающего кабеля, для защитного заземления дополнительный провод сечением 10 мм2.
Защитный заземляющий проводник подключается к общему контуру заземления.
Выполним проверку существующего контура заземления и напряжения прикосновения.
4.1 Проверка существующего контура заземления и напряжения прикосновения
Целью расчета защитного заземляющего контура является определение таких его оптимальных параметров, при которых сопротивление растекания контура Rз и напряжение прикосновения Uпр не превышает допустимых значений.
Сопротивление грунта согласно исходных данных: 1= 150 Ом∙м, 2= 40 Ом∙м, h1= 2 м – толщина верхнего слоя, tIк(1)= 0,6 с – время протекания.
Общая длина горизонтальных заземлителей определяется по формуле:
где S – площадь территории подстанции, согласно плана размещения
оборудования, S=5784 м2
Число вертикальных электродов определим по формуле, шт:
; (4.2)
Длину вертикальных заземлителей определим по формуле, м:
; (4.3)
.
Принимаем lВ=4,5 м.
Общую длину вертикальных заземлителей определим по формуле, м:
; (4.4)
Расстояние между соседними вертикальными электродами, м:
, (4.5)
а ≥ 2·4,5=9.
Сопротивление заземляющего контура определяется по формуле, Ом:
, (4.6)
где ρэкв – эквивалентное сопротивление грунта, Омм;
, (4.7)
где 1, 2 – сопротивление грунта, Ом·м
; (4.8)
;
; (4.9)