Сместим ТП из невозможности
поставить ее на дороге на координаты: Х = 0,7; Y = 0,55.
1.7 Выбор проводов по экономической плотности тока и предельным экономическим нагрузкам
Для выбора проводов по экономической плотности тока пользуются формулой:
где Fэ – экономическое сечение проводов, мм2
J max - максимальный ток участка, А
∂ эк = нормированное значение экономичной плотности тока А/мм2, для заданных условий работы выбираем табл. 1.3.36. ПУЭ.
Максимальный расчетный ток участка определяют по следующим формулам:
;
Для уличного освещения.
1.Рассчитаем сечение проводов всех участков отходящих от ТП линии.
ЛИНИЯ 1. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 42 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Из справочника кабельно-проводниковой продукции выбираем марку кабеля соответствующего сечения: ВБВ – 30.
ЛИНИЯ 2. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 62 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Выбираем кабель марки ВБВ – 50 (50мм2)
ЛИНИЯ 3. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 59 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
ЛИНИЯ 4. На участке этой линии расчетная мощность:
Sрасч = 91 кВа; Uн = 0,38 кВ: ŋ = 0,9. Отсюда,
Выбираем кабель марки ВБВ – 70 (70 мм2)
Расчетная таблица проводов и кабелей линий отходящей от ТП.
|
Наименование |
Расчетная мощность по участку |
Марка и сечение провода |
|
ЛИНИЯ 1. |
||
|
Котельная |
42 |
ВБВ – 30 |
|
ЛИНИЯ 2. |
||
|
Станция второго подъема |
48 |
ВБВ – 50 |
|
Участок химической водоочистки |
14 |
ВБВ – 30 |
|
ЛИНИЯ 3. |
||
|
Электроцех |
21 |
ВБВ – 50 |
|
Автопарк |
18 |
ВБВ – 50 |
|
Вспомогательные цеха |
17 |
ВБВ – 50 |
|
Северная проходная |
4 |
ВБВ – 30 |
|
Автомойка |
7 |
ВБВ – 30 |
|
Сантехнический участок |
8 |
ВБВ – 30 |
|
ЛИНИЯ 4. |
||
|
Арочные гаражи |
21/17 |
ВБВ – 70 |
|
Станции ливневой канализации |
20 |
ВБВ – 70 |
|
Участок технического осмотра |
27 |
ВБВ – 70 |
|
Склад моющих веществ |
|
ВБВ – 30 |
1.8 Проверка линии 0, 38 кВ на потерю напряжения.
Фактическую потерю напряжения, которая для предприятий не должна превышать ± 5%, определяем по формуле:
U,% = ∆Uуд * Мн;
где, ∆Uуд – удельная потеря напряжений для данного проводника (принимаем по категории рис 66 в методических указаниях);
Мн – момент расчетного участка, равный произведению расчетной мощности участка на его длину в км.
Расчет выполняем для более нагруженной и удаленной от ТП линии:
Линия отходящая от ТП № 1 выполнена кабелем ВБВ – 30 и Cosφ = 0,97 и ∆Uуд = 0,213, Sрасч = 42 и протяженностью 0,010 км.
∆Uтп = 0,213 х (42 х 0,01) = 0,08%
∆U = 0,08%, что удовлетворяет условию 0,01 < 5%
Линия 4 отходящая от ТП № 4 выполнена кабелем
ВБВ – 70 и Cosφ = 0,97 и ∆Uуд = 0,22, Sрасч = 89 и протяженность 0,21 км.
∆Uтп = 0,22 х (89 х 0,21) = 4,1%
4,1% < 5%
Таким образом, потери напряжения в линиях состоящих из выбранных проводов, удовлетворяют требованию ∆U< 5%.
1.9 Расчеты молниезащиты
Выполним расчет молниезащиты для ТП. Молниезащиту выполним одностержневой со степенью надежности «А» (≥99,5%).
Параметры защитной зоны ТП составляют 10м х 10м х 5м (А х В х hx ), hx - высота ТП.
Высоту молниотвода, расположенного на расстоянии 3м от ТП, примем 10 м.
Рассчитаем параметры молнипровода по формулам:
hо = 0,85h, где ho – высота вершины конуса стержневого молниеотвода. М.
ro = (1,1 – 2 * 10 –3 h)h,
где ro - радиус защиты на уровне земли, м.
rх = (1,1 – 2 * 10 –3 h) * (h – 1,2 hx),
где rх – радиус защиты на высоте защищаемой ТП, м.
ho = 0,85 * 10 * 8,5 (м)
r = (1,1 – 2 * 10 – з * 10) * 10 = 11 м.
rx =(1,1 – 2 * 10 – 3* 10)(10 – 1,2 * 5) = 5м.
Таким образом, данная молниезащита обеспечивает (степень “А”) защиту ТП от напряжения молнией.
1.9.1 Расчет контура заземления
Исходные данные для проектирования и выполнения заземляющих устройств и предельные значения их сопротивления принимаем согласно ПУЭ в зависимости от напряжения, режима нейтрали и элемента электроустойчивости, подлежащего заземлению.
Для выполнения контура заземления принимаем следующие данные:
Удельное сопротивление грунта – ρизм = 105 Ом.м.
Среднегодовую низкую температуру принимаем = -20˚С,
высокую = +18˚С.
Ток замыкания на землю на стороне 10 кВа = 8 А, для расчета принимаем вертикальные стержни ℓ = 5м, d = 0,0012м, стальную полосу 40 х 4; глубину заложения стержней 0,8 м; условно принимаем количество повторных заземлений 6 шт.
1. Определим расчетное сопротивление грунта для стержней:
ρрасч = kс * k1 * ρизм;
где kс – коэффициент сезонности для электродов в зависимости от климатического района kс = 1,35;
k1 = коэффициент, учитывающий состояние грунта принимаем равным 1;
ρизм = удельное сопротивление;
ρрасч = 1,35 * 1 *105 = 141,8 Ом. м.
2. Определим сопротивление вертикального заземления из круглой стали:
,
где ℓ - длина вертикального заземления, 5 м.
d – диаметр вертикального заземления, 0,012 м.
hср – средняя глубина заложения, 3,3 м.
Сопротивление повторного заземления Rнз, не должно превышать 30 Ом. м.и ниже. В нашем случае Rнз > 100 Ом. м, согласно ПУЭ, допускается принимать
.
Для повторного заземления принимаем 1 стержень длинной до 5 м и Λ= 12 мм, сопротивление которого 32,1 Ом < 42,5 Ом.
Находим общее сопротивление всех шести повторных заземлений
Определим расчетное сопротивление нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений:
,
где r3 – искомое сопротивление заземляющего устройства до 1000 В равным 4 (Ом) согласно ПУЭ.
В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В. не должно быть более 10 (Ом) и 125/Jд, если последнее менее 10 (Ом).
.
Принимаем для расчета наименьшее из этих значений rиск = 10 Ом
Определим теоретическое число стержней.
Для удобства монтажа, согласно ПУЭ принимаем 4 стержня.
Определим длину связи:
ℓсв = α х n = 4,5 = 20 (м)
где α – расстояние между стержнями 5 м.
n – количество стержней 4шт.
Определим сопротивление полосы связи.
ρрасч 2 =hc х h1* ρизм,
где ρрасч 2 - расчетное сопротивление для горизонтальных заземлителей
hc = 5,5 коэффициент сезонности для полосы связи
h1 = 1; ρизм = 105 Ом.м.
ρрасч 2 = 577,5 Ом.м.
d – ширина полосы связи 0,04м.
h – глубина заложения полосы связи 0,8 м.
Для определения действительного числа стержней необходимо принять коэффициенты экранирования: вертикального заземления ηв и горизонтального η2.
В нашем случае количество стержней 4 шт. Отношение расстояния между стержнями к длине стержня.
По специальным кривым принимаем ηв =0,69; η2 = 0,5.
Определим действительное число стержней:
Принимаем 6 стержней.
Определим действительное сопротивление искусственного заземления.
rиск = 7,2(Ом)< 10(Ом)
Определим сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода.
Грасч = 3,1 (Ом)< 4 (Ом)
Если расчет выполнить без учета полосы связи, то действительное число стержней
,
где nт – теоретическое число стержней
Ηв - коэффициент экранирования для вертикального заземлителя.
И для выполнения заземления нужно было бы принять 6 стержней.
Литература
1. Методическое указание по расчету нагрузок в сетях 0,38 – 10 кВ сельскохозяйственного назначения. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства (РУМ). М.: Сельэнергопроек, 1981г.
2. Методическое указание к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. Челябинск 1999г.
3. П.М. Михайлов. Пособие по дипломному проектированию. Тюмень 2004г.
4. Будзко И.А., Гессен В.Ю. Электроснабжение сельского хозяйства. – Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Колос 1979г.
5. Правила Устройства Электроустановок. Шестое издание, переработанное и дополненное, с изменениями. М.: Агропромиздат 2002г.
6. Строительные нормы и правила (СниП) 23-05-95
7. Строительные нормы и правила (СниП) 2.04.05-91
8. Интернет ресурс http://electrik.org
