Заземление сети С напряжением 0,38 и 6-10 кв

 

В соответствии с ПУЭ для обеспечения нормальной работы оборудования сети и обеспечения безопасных условий для его эксплуатации необходимо выполнить заземляющие устройства на ТП и на ЛЭП.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединяется нейтраль трансформатора, должно быть в любое время года не более 4 Ом. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом естественных заземлителей, а также заземлителей повторных заземлений РЕN- или РЕ- проводника ВЛ напряжением до 1кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от

нейтрали трансформатора, должно быть не более 30 Ом.

Повторные заземления РЕN-проводника должны выполнены на концах ВЛ или ответвлений от ни длиной более 200 м, а также на вводах ВЛ к электроустановкам, в которых в качестве защитной меры при косвенном прикосновении применено автоматическое отключение питания. Сопротивление каждого повторного заземления должно быть не более 30 Ом.

При удельном сопротивлении грунта больше 100 Ом м допускается увеличивать указанные выше сопротивления заземления ТП и ВЛ в 0,01 раз, но не более десятикратного.

Сопротивление заземляющего устройства должно быть рассчитано с учетом сезонных изменений сопротивлений грунта и его неоднородности. Сезонные изменения сопротивления грунта в расчетах учитывают введением коэффициентов сезонности для горизонтальных к_сг и вертикальных к_св заземлителей. Для Ленинградской области к_сг = 3,5-4,5; к_св = 1,6-1,8 [9].

Если вертикальный электрод будет находиться в слоях грунта с разными удельными сопротивлениями, то расчет его сопротивления необходимо выполнять по эквивалентному сопротивлению в соответствии с рисунком 9.1

 

 

Рисунок 9.1. Схема размещения заземлителей

 

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя рассчитывают по формуле:

, (9.1)

где – эквивалентное сопротивление грунта, Ом м. Значение принимают равным – удельному сопротивлению верхнего слоя или равным – удельному сопротивлению нижнего слоя двухслойного грунта, если вертикальный заземлитель целиком расположен соответственно в верхнем или нижнем слое грунта; d – диаметр стержня круглого сечения, м; если вертикальный заземлитель выполнен из уголковой стали, то d = 0,95 b, где b – ширина стороны уголка.

Эквивалентное сопротивление грунта рассчитывают по формуле:

. (9.2)

Задавшись размещением вертикальных электродов, например в ряд или по

контуру, можно найти их ориентировочное количество:

, (9.3)

где – допустимое сопротивление заземляющего устройства непосредственно у подстанции, Ом; – коэффициент использования вертикальных заземлителей без учета горизонтальных, значение определяют по таблицам [9].

Для определения значения количество вертикальных электродов можно принять равным частному от деления R_во/R_доп.

Для дальнейших расчетов количество вертикальных заземлителей можно принять равным ближайшему большему целому числу. После этого следует выполнить эскиз заземляющего устройства с расположением вертикальных и горизонтальных заземлителей и выполнить расчет его сопротивления.

Общее сопротивление вертикальных заземлителей:

. (9.4)

Сопротивление горизонтального заземлителя:

, (9.5)

где – коэффициент использования горизонтального заземлителя, значение определяют по таблицам [9]; – диаметр заземлителя круглого сечения. Если в качестве заземлителя используется полоса, то = 0,5 b, где b – ширина полосы.

Результирующее сопротивление заземляющего устройства:

. (9.6)

Если сопротивление заземляющего устройства окажется больше допустимого значения, то необходимо увеличить количество вертикальных заземлителей и вновь выполнить расчет для новых условий.

 

Технико-экономические показатели проекта

Технические показатели

К техническим показателям относятся:

- длина распределительной сети;

- количество и мощности подстанций в расчетном населенном пункте;

- количество и средняя длина линий 0,38 кВ в расчетном населенном пункте;

- максимальные и минимальные отклонения напряжения на вводах потребителей;

- расчетное количество аварийных и плановых отключений потребителей расчетного населенного пункта за год;

- расчетная продолжительность одного аварийного и планового отключения.

Длина распределительной сети определяется по заданной расчетной схеме и по плану распределительной сети в населенном пункте.

Количество подстанций в населенном пункте определяется в соответствующем пункте проекта.

Количество и длины линий 0,38 кВ определяется по плану населенного пункта.

Расчетное количество аварийных отключений потребителей населенного пункта (ώ) рассчитывают с учетом аварийных отключений РТП (ώ_РТП), распределительной сети (ώ_р), трансформаторной подстанции ТП 10/0,4кВ (ώ_ТП) и сети 0,38кВ (ώ_0,38):

ώ = ώ_РТП + ώ_р + ώ_ТП + ώ _0,38. (10.1)

Расчетное количество плановых отключений (μ) определяют аналогично аварийным:

μ = μ_РТП + μ_р + μ_ТП + μ _0,38. (10.2)

Данные по количеству аварийных и плановых отключений распределительной подстанции и ТП, а так же среднюю длительность аварийного и планового отключения для сетей можно принять по статистическим данным [10].

Количество аварийных и плановых отключений линий электропередачи определяют расчетом:

ώ_л = ώ ₀ L, (10.3)

μ_л = μ ₀ L, (10.4)

где ώ ₀ и μ ₀ – соответственно удельное количество аварийных и плановых отключений в год на 1 км, 1/год×км; L – длина линии электропередачи, км.

При расчете количества отключений сети 0,38кВ значение L можно принять равным средней длине линий 0,38 кВ в населенном пункте.

Среднюю продолжительность одного аварийного (Т_а) или планового отключения (Т_п) потребителей в населенном пункте можно рассчитать по формулам:

Т_ав = 1 /ώ (ώ_РТП × Т_{а РТП} + ώ_р × Т_{а р} + ώ_ТП × Т_{а ТП} + ώ _0,38× Т_{а 0,38}); (10.5)

Т_п = 1 /μ (μ_РТП×Т_{п РТП} + μ_р×Т_{п р} + μ_ТП×Т_{п ТП} + μ _0,38× Т_{п 0,38}). (10.6)

Показатели надежности некоторых элементов электрических сетей приведены в приложении данного пособия. В курсовом проекте среднюю продолжительность аварийного отключения можно принять равной среднему времени ремонта. В дипломном проекте это время определяют расчетом [10].

Нормативные показатели по допустимому количеству и длительности аварийных отключений приведены в учебнике [1]. Например, для потребителей третьей категории по надежности электроснабжения количество аварийных отключений в год не должно быть больше трех, а продолжительность одного аварийного отключения не должна превышать 24 ч.

 

Экономические показатели

К экономическим показателям относятся:

– капитальные затраты на реализацию проекта с разбивкой общих затрат по объектам: на распределительную сеть, на трансформаторные подстанции и на сеть 0,38кВ;

– средняя себестоимость передачи электроэнергии от центра питания до потребителей расчетного населенного пункта.

Точно капитальные затраты на реализацию проекта можно определить только после составления сметной документации на строительно-монтажные работы. Для ориентировочной оценки капитальных затрат используют средние значения капитальных вложений либо на весь объект в целом, либо удельные затраты на единицу длины, например, на 1км. Такие данные можно найти в справочной и учебной литературе [2].

Капитальные затраты на ЛЭП (К_л) определяют по формуле:

К_л = к_уд L, (10.5)

где к_уд – капитальные затраты на 1 км линии, тыс. руб/км; L – общая длина ЛЭП, км.

Капитальные затраты на подстанции (К_т) определяют по таблицам [2] в зависимости от ее типа и количества установленных трансформаторов.

Себестоимость передачи и трансформации электроэнергии в общем виде определяют как отношение суммарных издержек на передачу электроэнергии (∑И) к количеству переданной электроэнергии (w):

С = ∑И/ w. (10.6)

Суммарные издержки рассчитывают по формуле:

∑И = И_а + И_о + И_П, (10.7)

где И_а, И_о, И_П – соответственно амортизационные отчисления, затраты на обслуживание, затраты на компенсацию потерь электроэнергии.

Расчет себестоимости передачи электроэнергии в курсовом проекте удобнее рассчитывать отдельно по каждому элементу электрической сети (распределительная сеть, трансформаторные подстанции, и сеть 0,38кВ).