Выбор оборудования трансформаторной подстанции

В ыбираем трансформаторы тока марки ТПЛ-10 на напряжение 10 кВ, номинальный ток первичной обмотки 100 А. коэффициент трансформации К_т=100/5=20.

Рассчитываем ток срабатывания реле по формуле:

, где

К_н – коэффициент надежности отстройки (=1,4);

К_сх – коэффициент схемы включения реле (=1);

К_в – коэффициент возврата реле (=0,8);

К_т – коэффициент трансформации (=20).

Выбираем реле типа РТ-80/5 прямого действия с выдержкой времени 0,63 с и с установкой на ток срабатывания 5 А.

Для релейной защиты от К.З., т.е. для реле токовой отсечки выбираем трансформаторы марки ТПЛ-10 с током первичной обмотки 400 А. Коэффициент трансформации К_т =80.

Рассчитываем ток срабатывания токовой отсечки по формуле:

, где

К_н=(1,4);

К_сх=(1);

I_КЗ=(16850 А)

В ыбираем реле типа РТВ прямого действия с выдержкой времени 0,6 с, с установкой тока вторичной обмотки 300 А.

Использование токовой отсечки дает возможность ускорить отключение поврежденной и снизить выдержки времени максимально-токовой отсечки.

Расчет заземления

П рикосновение человека к частям электроустановки находящимся под напряжением вызываем электрический удар, нарушение сердечной деятельности, приводящее к смертельному исходу, ожоги наружных и внутренних органов.

Различают три вида заземлений: защитное, рабочее и грозозащитное.

Заземление – преднамеренное соединение частей электроустановки с землей с помощью заземляющего устройства состоящего их заземлителя и заземляющих защитных проводников.

Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в грунте, и заземление защитными проводниками, металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Заземляться должны все металлические части электрооборудования, не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под ним при повреждении изоляции.

Различают естественные и искусственные заземлители. Естественными заземлителями являются находящиеся в земле металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, трубопроводы и свинцовые оболочки кабелей.

Искусственные заземлители обычно выполняются из электродов, соединенных на глубине 0,5÷0,7 м посредством сварки стальной полосой.

О пределим сопротивление заземляющего устройства по формуле:

, где

U₃ – напряжение замыкания (=125 В), т.к. заземляющее устройство применяется в установках напряжением до 1000 В;

I₃ = 20 А – ток замыкания на землю для нашего цеха, нашли по формуле:

Сопротивление заземляющего устройства для сети 0,4 кВ с глухозаземляющей нейтралью должно быть не более 4 Ом.

Принимаем наименьшее сопротивление заземляющего устройства при общем заземлении 4 Ом.

Расчетное удельное сопротивление грунта:

, где

ρ_изм – измеренное удельное сопротивление грунта (=300 Ом·м);

φ – коэффициент повышения сопротивления грунта (=1,5) при влажности грунта 10-20%.

В качестве заземлителей выбираем прутковые электроды диаметром 12 мм, длиной l=5 м, сопротивление одиночного пруткового электрода:

Принимаем размещение прутковых заземлителей по контуру с расстоянием между ними а = 6 м.

О бщее число заземлителей:

,где

η – коэффициент экранирования (η = 0,78 при а / l ≤ 1,2 > 1 (6 / 5) = 1,2 > 1);

R₃ – сопротивление 4 Ом по нормам;

Устанавливаем 33 заземлителя по контуру помещения цеха и соединяем их между собой стальной полосой размером 40*4 мм на глубине 0,7 м.

Величина сопротивления заземляющего устройства без учета протяжного заземлителя:

Так как данное сопротивление меньше предельной величины 4 Ом, то число заземлителей n = 33 выбрано правильно, и учитывать сопротивление протяженного заземлителя нет необходимости.