Электрические нагрузки промышленных предприятий (стр. 11 из 12)

Количество повторных заземлений на ВЛ 0,38 кВ.

Таблица 21.

Номер ТП	Линия 0,38 кВ	Объекты, где устанавливаются повторные заземления	Количество повторных заземлений	Общее сопротивление заземления, Ом
ТП-1	КЛ-1–КЛ-2	РП-1– РП-5	5	6
	Цех №1	Цех №1	30	1
ТП-2	КЛ-1	№5	1	30
	КЛ-2	№6	2	15
	ВЛ-1	№1,2	16	1,875
	ВЛ-2	№1,2	16	1,875
ТП-3	ВЛ-1	№2,9,11,14,15	6	5
	ВЛ-2	№1,2,8,13	6	5
	ВЛ-3	№1,7,10,12,16	10	3

Расчёт заземления на ТП-2 10/0,4 кВ населённого пункта

Заземляющие устройства ПС 10/0,4 кВ одновременно используются при напряжениях ниже и выше 1000 В. Поэтому, согласно ПУЭ [3,п.1.7.57], сопротивление ЗУ (Rз) должно быть не более

где расчётный ток замыкания на землю, А, определяемый по формуле:

где

номинальное напряжение; длина соответственно воздушных и кабельных линий (км), электрически соединённых между собой и отходящих от общих шин.

В нашем случае

а общая длина воздушных линий 10 кВ, отходящих от ГПП 110/10 кв, составляет:

Тогда:

К ЗУ на ТП 10/0,4 кВ присоединяется и нейтраль трансформатора 10/0,4 кВ. Поэтому, согласно ПУЭ [3,п.1.7.62], сопротивление этих ЗУ должно быть не более 4 Ом. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом использования естественных заземлителей ( в нашем случае их нет), а также заземлителей повторных заземлений нулевого провода ВЛ 0,38 кВ (количество ВЛ не менее двух). При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали трансформатора, должно быть не более 30 Ом (при линейном напряжении 380 В). Удельное сопротивление земли ρ более 100 Ом∙м допускает увеличение этих норм в 0,01ρ раз, но не более десятикратного.

Выполним подробный расчёт заземления ТП-2 10/0,4 кВ с четырьмя отходящими линиями. На КЛ и ВЛ (табл.21) число повторных заземлений нулевого провода равно 35, а их общее сопротивление 0,857 Ом. Таким образом, при учёте повторных заземлений обеспечивается величина сопротивления ЗУ

Однако, как уже отмечалось ранее, в непосредственной близости от нейтрали трансформатора должен находиться заземлитель с сопротивлением не более 30 Ом (при удельном сопротивлении грунта ρ ≤ 100 Ом∙м). Так как ( предельная величина сопротивления ЗУ по величине тока замыкания на землю), то на ТП-2 необходимо выполнить ЗУ с сопротивлением

Примем следующие исходные условия для расчёта ЗУ:

Заземляющее устройство выполняется в виде прямоугольного контура из горизонтально проложенной на глубине 1 м круглой стали диаметром 10 мм и из расположенных по этому контуру вертикальных стержней из угловой стали 40×40×4 мм длиной ℓВ=4 м, отстоящих друг от друга на одинаковое расстояние а= ℓВ=4 м. Удельное сопротивление грунта [6,П1.10] суглинок ρ = 100 Ом∙м.

Расчётное значение удельного сопротивления грунта находится по формуле:

где К–коэффициент сезона[6,табл.49], равный Кв=1,65 для вертикальных заземлителей и Кг=5,4–для горизонтальных заземлителей на глубине 1 м.

Тогда расчётное значение удельного сопротивления грунта составит для вертикальных стержней:

для горизонтальных заземлителей:

сопротивление одного стержня из угловой стали, верхний конец которого находится на глубине до 1 м, находим по формуле:

В этом выражении ℓ = ℓВ=4 м – длина стержня, В=0,04 м – ширина полки уголка.

Ориентировочное число вертикальных стержней без учёта их взаимного экранирования по формуле:

Однако со стороны входа ТП-2для выравнивания потенциала должны располагаться два вертикальных стержня, причём пройти на территорию ТП можно как с одной стороны, так и с другой. Поэтому принимаем

При

и отношении коэффициент использования вертикальных стержней в замкнутом контуре [3]. Тогда результирующее сопротивление всех вертикальных стержней с учётом влияния их взаимного экранирования:

Сопротивление горизонтального заземлителя длиной

[3,с.115-116]:

где

диаметр заземлителя, м; глубина заложения заземлителя, м; коэффициент взаимного экранирования горизонтального заземлителя в замкнутом контуре при и отношении

Тогда с учётом экранирования стержнями результирующее сопротивление заземлителя ТП 10/0,4 кВ определяется по формуле:

Таким образом, результирующее сопротивление всего ЗУ меньше 20,65 Ом, что и требовалось достичь.

Аналогично выполняется расчёт ЗУ для ТП-1 и ТП-3.

Определение технико-экономических показателей передачи электроэнергии по сети 0,38 кВ населённого пункта

1.Определение потерь мощности и энергии в линиях 0,38 кВ.

Возможен непосредственный прямой расчёт потерь мощности в ВЛ и КЛ по величинам активного сопротивления каждого участка сети и протекающего по нему тока. Для линии №1,отходящей от ТП-2 и состоящей из одного участка и двух параллельно проложенных кабелей, потери мощности:

Для разветвлённых линий подобный расчёт вручную достаточно трудоёмок и его упрощают с помощью коэффициента связи (Кн/м) между ∆U и ∆Р и коэффициента разветвления Краз. Потери мощности в процентах определяются по выраженнию :

Потери мощности в кВт находятся по формуле:

где

соответственно расчётная мощность и коэффициент мощности головного участка линии, значения которых принимаются по табл.13-17.

Потери электрической энергии:

Время максимальных потерь определяется по выражению:

Рекомендуемые значения

и τ для годовых графиков нагрузки принимаются в соответствии [6,табл.50].

Данные расчёта потерь мощности и электроэнергии всех линий населённого пункта сведём в табл.22.

Годовое потребление и потери электроэнергии и мощности в линиях 0,38 кВ населённого пункта.

Таблица 22.

Номер ТП	№ линии	Sг, кВА	tgφ	Кн/м	Краз	∆U,%	∆Р,%	∆Р, кВт	τ, ч/год	∆W, кВт∙ч	Тmax, ч/год	Wл,тыс. кВт∙ч
ТП-2	КЛ-1	120	0,88	–	–	3,12	–	2,229	1040	2318,097	2200	198
	КЛ-2	90	0,425	–	–	2,42	–	1,254	920	1153,476	2000	165,6
	ВЛ-1	7,32	0,328	0,851	0,85	0,291	0,211	0,015	360	5,27101	800	5,5632
	ВЛ-2	10,24	0,395	0,848	0,9	0,513	0,392	0,037	480	17,89728	1100	10,47143
ТП-3	ВЛ-1	43,33	0,88	0,981	0,8	2,22	1,743	0,566	860	487,1071	1900	61,7424
	ВЛ-2	57,46	0,88	0,981	0,8	2,92	2,293	0,988	1160	1146,069	2400	103,428
	ВЛ-3	30,98	0,88	0,981	0,8	2,11	1,657	0,385	860	330,9761	1900	44,13938
Итого:		5,474	–	5458,894	–	588,9444

Таким образом, в среднем по населённому пункту потери электроэнергии в ВЛ 0,38 кВ составляют

от полезно отпущенной электрической энергии.