Проверка и выбор высоковольтного выключателя

Выключатель ВН выбираем по напряжению и току, при этом должны выполняться условия:

,                                                       (62)

                                                     (63)

где U_нв- номинальное напряжение выключателя, кВ;

U_ну- номинальное напряжение установки, кВ;

I_нв – номинальный ток выключателя, А;

I_ну – номинальный ток установки, А.

Согласно условиям по справочным таблицам выбираем выключатель ВММ -10-400-10У1, его табличные параметры:

U_нв=10кВ;

I_нв=400А;

I_ноткл=10кА;

I_тс=10кА;

i_cк=25кА;

t_тс=4с;

t_ов=0,1с.

Для проверки выбранного выключателя находим его расчетные параметры.

Полное сопротивление КЗ:

 ,                                  (64)

.

Ток короткого замыкания:

,      (65)

       

Амплитуда ударного тока:

, (66)

i_у=1,4·1·0,11=0,154 кА.

Номинальная и расчетная мощность отключения:

                            (67)

1,73·0,11·10=1,9 МВ·А.

                            (68)

1,73·10·10=173 МВ·А.

Расчетный ток термической стойкости:

                                            (69)

где - расчетный ток отключения, кА;

t_д–время действия КЗ, с;

t_тс – время термической стойкости, с.

Полученные данные сводим в таблицу 11 для удобства сравнения.

Таблица 11 – Ведомость выключателя ВН

Параметры	Усл.обозн	Единицы	Условие	Данные выключателя		Дополнительные сведения
				расчет	каталог
Номинальное напряжение	Uнв	В		10	10	ВММ-10-400-10У1
Номинальный ток	Iнв	А		23	400
Ток отключения	Iн откл	кА		0,57	10	Проверка на отключающую способность
Мощность отключения	Sн откл	МВ·А		173	173
Амплитуда ударного сквозного тока	iск	кА		0,8	25	Проверка на динамическую стойкость
Предельный ток термической стойкости	Iтс	кА		0,28	10	Проверка на термическую стойкость

Все условия выполнены, выключатель ВН подходит для данной ЭСН.

В результате выполненных расчетов все выбранные элементы ЭСН наносим на чертеж лист 2-Принципиальная схема электроснабжения.

Расчет заземления

Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током необходимо предусмотреть заземление всего электрооборудования.

Производим расчет заземляющего устройства.

Предполагается сооружение заземляющего устройства с внешней стороны здания с расположением вертикальных заземлителей по замкнутому контуру, вокруг здания. В качестве вертикальных заземлителей выбираем стальнойуголок 75х75мм и длиной 2,5м. В качестве горизонтальных заземлителей выбираем стальную полосу размерами 40х4мм глубина заложения 0,7м. Производим проверку заземляющего устройства на величину допустимого сопротивления.

Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода:

                                            (70)

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

К_сез – коэффициент сезонности.

r_в=0,3·40·1,9=22,9 Ом

Определяем расчетный ток замыкания на землю:

                                                (71)

где U_лэп – напряжение сети, кВ;

L_лэп – длина ЛЭП, км.

Определяем предельное сопротивление совмещенного ЗУ.

Для ЛЭПВН:

 ,                                                   (72)

Требуемое сопротивление на НН .

Принимаем наименьшее из двух сопротивлений .

Определяем количество вертикальных электродов:

                                                   (73)

где ή_в – коэффициент использования электродов.

Принимаем ближайшее большее число N_в=16.

Размещаем ЗУ на плане рисунок 4 по контуру цеха на расстоянии 1м от стен и уточняем количество заземлителей и расстояние между ними.

 

Рисунок 4 – Схема заземления

Для равномерного распределения электродов окончательно принимаем N_в=16. Определяем длину периметра закладки заземлителей:

 ,                               (74)

L_пи= (50+2)2+(30+2)2=168 м

Рассчитываем расстояние между электродами:

,,                                               (75)

,                                                (76)

Для уточнения принимаем среднее значение отношения:

 ,                                             (77)

По справочной таблице уточняем коэффициенты использования

ή_в=0,94

ή_г=0,57

Определяем уточненное значение сопротивления горизонтальных электродов:

 (78)

где b – ширина полосы горизонтального заземлителя, м;

t - глубина залегания горизонтального заземлителя, м.

Определяем уточненное значение сопротивления вертикальных электродов:

 ,                                                     (79)

Определяем фактическое значение сопротивления ЗУ:                                 

 ,                                               (80)

Полученное число меньше принятого 12 Ом, поэтому данное ЗУ будет эффективно.