- •Введение
- •1. Выбор числа, типа силовых и тяговых агрегатов
- •2. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру
- •2.2. Определение относительных сопротивлений
- •2.3. Преобразования схемы замещения
- •2.3. Проверка на электрическую удалённость
- •2.5. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ру –10 кВ
- •2.8. Расчёт тока короткого замыкания на шинах собственных нужд
- •2.9. Расчёт тепловых импульсов
- •3. Выбор оборудования подстанции
- •3.1. Выбор и проверка токоведущих частей
- •3.1.1. Расчёт рабочих токов
- •3.1.2. Проверка токоведущих частей на образование короны
- •3.2.Выбор и проверка изоляторов
- •3.3. Выбор и проверка выключателей переменного и постоянного тока
- •3.4. Выбор и проверка разъединителей
- •3.5. Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока
- •3.6. Выбор сглаживающего устройства
- •3.7. Выбор ограничителей перенапряжения
- •3.8. Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения
- •4.1. Выбор аккумуляторной батареи
- •4.2. Выбор зарядно – подзарядного устройства
- •5. Расчёт контура заземления
- •Спецификация
- •Заключение
- •Библиографический список Ток ввода в ру-110 кВ производим по формуле:
4.1. Выбор аккумуляторной батареи
Таблица 14
Потребители постоянного тока
Потребители |
Число одновременно работающих |
Ток одного потребителя, А |
Нагрузка батареи, А |
||
Длительная |
Кратковременная |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Постоянно присоединенные приёмники |
Лампы положения выключателей |
36 |
0,068 |
2,45 |
-- |
Держащие катушки ВАБ -49 |
20 |
0,5 |
10 |
-- |
|
Устройства управления защиты |
-- |
-- |
10 |
-- |
продолжение таблицы 14
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Приемники присоединённые при аварийном режиме |
Устройства телеуправления и связи |
-- |
-- |
1,4 |
-- |
Аварийное освещение |
-- |
10 |
-- |
-- |
|
Привод ВМТ –110Б |
-- |
-- |
-- |
30 |
|
ИТОГО: |
23,85 |
30 |
Ток длительного разряда в аварийном режиме определён следующим образом:
Iдл.разр = Iпост + Iав;
Iдл.разр = 22,45+1,4=23,85 А.
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме рассчитали по формуле:
Iкр.разр = Iдл.разр + Iвкл;
Iкр.разр = 23,85+30=53,85 А.
Расчётную ёмкость батареи нашли по формуле:
(28)
где tав – длительность разряда при аварии, tав=3ч.
Номер батареи по требуемой емкости:
(29)
где 1,1 – коэффициент, учитывающий емкость батареи после нескольких лет эксплуатации;
QN=1 –емкость аккумулятора первого номера (при tав =3ч; QN=1 =200 А ч)
Принимаем N = 1.
Номер батареи по току кратковременного разряда:
(30)
где 45 –кратковременный допустимый ток разряда аккумулятора первого номера.
Принимаем N =2.
Приняли аккумуляторную батарею типа OРzS –200 LA («NOKIAN capacitors»). Число последовательно включённых элементов батареи, питающих шины включения (ШВ) напряжением Uшв =258 В в режиме подзарядки.
(31)
где Uподз – среднее напряжение элемента в режиме постоянного подзарядки.
Число элементов, питающих шины управления (ШУ) напряжением 230 В в режиме постоянной подзарядки.
4.2. Выбор зарядно – подзарядного устройства
Мощность ЗПУ – полупроводникового выпрямителя выбрали исходя из первого формовочного заряда батареи и одновременного питания постоянных потребителей.
Напряжение заряда ЗПУ:
Uзар = nшв·2,15+(2-1);
Uзар =120·2,15+(2-1)=259 В.
Зарядный ток батареи:
Iзар = 5,25·N;
Iзар = 5.25·5 = 26,25 А.
Расчётная мощность ЗПУ:
Приняли зарядно-подзарядный агрегат типа ВАЗП –380/260 –40/80, полностью удовлетворяющий техническим условиям.
Iн.ЗПУ = 80 А > Iзар+Iпост = 26,25+22,45=48,7А;
80 А > 48,7 А.
Uн.ЗПУ > Uзар;
260 В > 259 В.
Рн.ЗПУ =20,8 кВт > Ррасч.ЗПУ =12,6 кВт.
5. Расчёт контура заземления
Выбор и расчёт системы заземления тяговой подстанции производят, исходя из условия безопасности напряжения прикосновения. В момент прикосновения человека к заземлённому оборудованию, находящемуся под потенциалом, часть заземлителя шунтируется телом человека Rч и сопротивлением растекания тока от ступней на землю Rс. На тело человека будет действовать напряжение:
Uч = Uпр – Uс, (32)
где Uc = Iч·Rc –падение напряжение в сопротивлении растеканию с двух ступней человека на землю.
Если принять ступню за диск радиусом 8 см, то
(33)
где удельное сопротивление верхнего слоя земли, Ом м;
r –радиус ступни, м.
Опасность поражения зависит от тока Iч и длительности его протекания через тело человека. Зная допустимый ток Iчдоп, найдено допустимое напряжение прикосновения:
где Rч – сопротивление тела человека, принято Rч =1000 Ом;
Заземляющее устройство, выполненное по нормам напряжения прикосновения должно обеспечить в любое время года ограничение Uпр до нормированного значения в пределах всей территории подстанции, а напряжение на заземляющем устройстве Uз должно быть не выше 10 кВ.
Сложный заземлитель заменяется расчётной квадратной моделью при условии равенства их площадей S, общей длины L горизонтальных проводников, глубины их заложения t, числа и длины вертикальных заземлителей. В реальных условиях удельное сопротивление грунта неодинаково по глубине. В расчётах многослойный грунт представлен двухслойным: верхний толщиной h1 с удельным сопротивлением , нижний с удельным сопротивлением . Величины , ,h1 приняты на основе замеров с учётом сезонного коэффициента kс.
а) заземляющее устройство подстанции |
б) расчётная модель |
Рис. 20
План заземляющего устройства
Рис. 21
– площадь занятая оборудованием;
– заземляющий контур (80×80);
– ограждение подстанции;
Напряжение на заземлителе определяется по следующей формуле:
(34)
где kn – коэффициент напряжения прикосновения; для сложных заземлителей определяется по формуле:
(35)
где lв – длина вертикального заземлителя принята lв =5 м;
LГ – длина горизонтального заземлителя, м;
LГ =2·16·80=2560 м;
а – расстояние между вертикальными заземлителями, принято а = 10м;
S – площадь заземляющего устройства, принята S = 6400 м2 при площади 80×80 м.
М – параметр, зависящий от / ; принято при / = 7, М = 0,79;
– коэффициент, определяемый по сопротивлению человека Rч и сопротивления растекания тока от ступеней Rс:
Естественных заземлителей нет.
Условие Uз < 10 кВ выполнено.
Так как Uз=Iз·Rз, то сопротивление заземляющего устройства:
Общее сопротивление заземлителя:
где
Для / = 7, а/lв =1.
Определено / = 1,45.
Lв = lв·nв,
где nв – число вертикальных заземлителей.
Lв = 5·32=160.
Что меньше Rз.доп =0,23 Ом.
Найдём напряжение прикосновения:
Что гораздо меньше допустимого значения 115 В.